Számítóháló alkalmazások teljesítményanalízise és optimalizációja = Performance analysis and optimisation of grid applications

Számítóhálón (griden) futó alkalmazások, elsősorban workflow-k hatékony végrehajtására kerestünk újszerű megoldásokat a grid teljesítményanalízis és optimalizáció területén. Elkészítettük a Mercury monitort a grid teljesítményanalízis követelményeit figyelembe véve. A párhuzamos programok monitorozására alkalmas GRM monitort integráltuk a relációs adatmodell alapú R-GMA grid információs rendszerrel, illetve a Mercury monitorral. Elkészült a Pulse, és a Prove vizualizációs eszköz grid teljesítményanalízist támogató verziója. Elkészítettünk egy state-of-the-art felmérést grid teljesítményanalízis eszközökről. Kidolgoztuk a P-GRADE rendszer workflow absztrakciós rétegét, melyhez kapcsolódóan elkészült a P-GRADE portál. Ennek segítségével a felhasználók egy web böngészőn keresztül szerkeszthetnek és hajthatnak végre workflow alkalmazásokat számítóhálón. A portál különböző számítóháló implementációkat támogat. Lehetőséget biztosít információ gyűjtésére teljesítményanalízis céljából. Megvizsgáltuk a portál erőforrás brókerekkel való együttműködését, felkészítettük a portált a sikertelen futások javítására. A végrehajtás optimalizálása megkövetelheti az alkalmazás egyes részeinek áthelyezését más erőforrásokra. Ennek támogatására továbbfejlesztettük a P-GRADE alkalmazások naplózhatóságát, és illesztettük a Condor feladatütemezőjéhez. Sikeresen kapcsoltunk a rendszerhez egy terhelés elosztó modult, mely képes a terheltségétől függően áthelyezni a folyamatokat. | We investigated novel approaches for performance analysis and optimization for efficient execution of grid applications, especially workflows. We took into consideration the special requirements of grid performance analysis when elaborated Mercury, a grid monitoring infrastructure. GRM, a performance monitor for parallel applications, has been integrated with R-GMA, a relational grid information system and Mercury as well. We developed Pulse and Prove visualisation tools for supporting grid performance analysis. We wrote a comprehensive state-of-the art survey of grid performance tools. We designed a novel abstraction layer of P-GRADE supporting workflows, and a grid portal. Users can draft and execute workflow applications in the grid via a web browser using the portal. The portal supports multiple grid implementations and provides monitoring capabilities for performance analysis. We tested the integration of the portal with grid resource brokers and also augmented it with some degree of fault-tolerance. Optimization may require the migration of parts of the application to different resources and thus, it requires support for checkpointing. We enhanced the checkpointing facilities of P-GRADE and coupled it to Condor job scheduler. We also extended the system with a load balancer module that is able to migrate processes as part of the optimization

Content rendering and interaction technologies for digital heritage systems

Existing digital heritage systems accommodate a huge amount of digital repository information; however their content rendering and interaction components generally lack the more interesting functionality that allows better interaction with heritage contents. Many digital heritage libraries are simply collections of 2D images with associated metadata and textual content, i.e. little more than museum catalogues presented online. However, over the last few years, largely as a result of EU framework projects, some 3D representation of digital heritage objects are beginning to appear in a digital library context. In the cultural heritage domain, where researchers and museum visitors like to observe cultural objects as closely as possible and to feel their existence and use in the past, giving the user only 2D images along with textual descriptions significantly limits interaction and hence understanding of their heritage. The availability of powerful content rendering technologies, such as 3D authoring tools to create 3D objects and heritage scenes, grid tools for rendering complex 3D scenes, gaming engines to display 3D interactively, and recent advances in motion capture technologies for embodied immersion, allow the development of unique solutions for enhancing user experience and interaction with digital heritage resources and objects giving a higher level of understanding and greater benefit to the community. This thesis describes DISPLAYS (Digital Library Services for Playing with Shared Heritage Resources), which is a novel conceptual framework where five unique services are proposed for digital content: creation, archival, exposition, presentation and interaction services. These services or tools are designed to allow the heritage community to create, interpret, use and explore digital heritage resources organised as an online exhibition (or virtual museum). This thesis presents innovative solutions for two of these services or tools: content creation where a cost effective render grid is proposed; and an interaction service, where a heritage scenario is presented online using a real-time motion capture and digital puppeteer solution for the user to explore through embodied immersive interaction their digital heritage