Hacia una plataforma de interoperabilidad para aplicaciones biológicas. Guzmán Llambías Abril 2010

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Samuel Ramírez Valverde
hace 8 años
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1 Hacia una platafrma de interperabilidad para aplicacines bilógicas Guzmán Llambías Abril 2010

2 Agenda Qué sn las aplicacines bilógicas? Qué prblemas existen? Una prpuesta de cóm reslverls INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 2

3 Qué sn las app. bilógicas? Es td aquel sftware utilizad pr ls científics para hacer sus experiments Bases de dats y servicis de acces GenBank, EBI, DDBJ Herramientas analíticas Blast, ClustalW, scripts en lenguaje R Visualizadres Ls científics hacen sus experiments utilizand este tip de aplicacines. Realizan experiments in-silic! INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 3

4 Experiments in-silic Es un prcedimient que invlucra recurss cmputacinales lcales remts para el desarrll de pruebas que permitan verificar ciertas hipótesis, derivar resultads, buscar patrnes demstrar hechs cncids En biinfrmática, ests recurss pueden ser: Repsitris de infrmación GenBank (USA), EBI (Eurpa), DDBJ (Japón) Herramientas cmputacinales BLAST, ClustalW INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 4

5 Ejempl Objetiv: Investigar la evlución de las relacines entre prteínas Experiment: 1. Adquirir una secuencia de aminácids del repsitri Swiss-Prt 2. Aplicar el algritm de ClustalW para alinear e identificar patrnes entre las secuencias Ls experiments in-silic, siguen una estructura de wrkflw Wrkflws Científic! INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 5

6 Ejempl Objetiv: Investigar la evlución de las relacines entre prteínas Experiment: 1. Adquirir una secuencia de aminácids del repsitri Swiss-Prt 2. Aplicar el algritm de ClustalW para alinear e identificar patrnes entre las secuencias Ls experiments in-silic, siguen una estructura de wrkflw Wrkflws Científic! Cnsultar Swiss-Prt Aplicar ClustalW INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 6

7 Experiments in-silic Primera generación Cut & paste entre aplicacines Web Catalgada cm Trtura medieval Segunda generación Scripts en lenguajes de prgramación Cnsultas Web y técnicas Screen Scraping Open biinfrmatics: BiPerl, BiJava, BiPythn Tercera generación Herramientas basadas en middleware de alt nivel Web Services + Wrkflws + INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 7

8 Pryect my Grid Un pryect de middleware en e-science Principal bjetiv: desarrll y prvisión de herramientas y aplicacines basadas middleware de alt nivel que les permita a ls científics realizar sus experiments abstrayéndse de cncepts cmputacinales avanzads. Herramientas desarrlladas Taverna: diseñ, edición y ejecución de wrkflws myexperiment: una platafrma rientada a la Web 2.0 para cmpartir wrkflws y dats BiCatalgue: permite antar y catalgar servicis INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 8

9 Pryect my Grid Diseñar, editar y ejecutar wrkflws Buscar y catalgar servicis Taverna Buscar y publicar resultads INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 9

10 Taverna Taverna es una ptente herramienta desarrllada pr el pryect my Grid, para el mdelad, edición y ejecución de wrkflws Permite a ls científics realizar sus experiments abstrayéndse de cncepts cmputacinales avanzads: Cmunicación cn Web Services Descubrimient de recurss (herramientas y BDs) Registr de prvenance (linaje de ls experiments) Frmate de dats INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 10

11 Sin embarg Taverna n resuelve adecuadamente tdas las tareas de interés para ls científics, algunas de las cuales siguen siend resueltas en frma manual fuera de ls wrkflw Transfrmación de frmats de dats Interperabilidad cn tras herramientas de wrkflw Adaptación en cas de errres excepcines Alguns de ests prblemas ya han sid abrdads cn éxit en las platafrmas empresariales (SOA, ESB, etc) INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 11

12 Prpuesta Incrprar una nueva capa de abstracción entre ls wrkflws y servicis que se encargue de reslver ls prblemas de infraestructura Es de interés explrar el aprte que pdrían hacer características típicas de las platafrmas empresariales Asincrnism Cmunicacines rientadas a events Rute inteligente de mensajes INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 12

13 Enterprise Service Bus (ESB) Es un tip de middleware que prvee la infraestructura necesaria para el desarrll de aplicacines siguiend el mdel SOA Principales características Mensajería Mecanisms de mediación Direccinamient inteligente de mensajes Orientación a events Lema del ESB Separar la lógica de integración y cmunicación de la lógica de negci. INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 13

14 Bsquej de la slución ESB Web Services Actividades de mediación INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 14

15 Nueva generación de wrkflws Basad en platafrmas de middleware avanzad de gran abstración cmpuest pr: Herramientas de wrkflws Repsitris de infrmación Herramientas analíticas ESB Metadats Web 2.0 Ls científics se cncentran en sus dats, sus prcesamients y sus resultads. N en tareas de infraestructura e interperabilidad INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 15

16 En qué estams Maestría en curs Pryect grad Integración de Taverna a JBss ESB Aplicación de mecanisms de mediación interesantes Buscand interesads cn quienes clabrar Antecedentes y cntext Tmams cm base la experiencia de actividades cn el Institut Pasteur LIMS, wrkflws, calidad de dats Curss y actividades en la Maestria de BiInfrmática INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 16

17 Trabaj futur Estudiar cn mayr prfundidad Taverna y sftware afines Analizar cn mayr prfundidad prblemas de integración entre aplicacines bilógicas Analizar el impact de mecanisms asincrónics, manej de events y rute inteligente de mensajes en ls wrkflws Desarrll de una platafrma de interperabilidad para aplicacines bilógicas INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 17

18 Preguntas INCO - Facultad de Ingeniería Mntevide, Uruguay 18

19 Cntact Guzmán Llambías

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