A Taxonomy of Workflow Management Systems for Grid Computing

With the advent of Grid and application technologies, scientists and engineers are building more and more complex applications to manage and process large data sets, and execute scientific experiments on distributed resources. Such application scenarios require means for composing and executing complex workflows. Therefore, many efforts have been made towards the development of workflow management systems for Grid computing. In this paper, we propose a taxonomy that characterizes and classifies various approaches for building and executing workflows on Grids. We also survey several representative Grid workflow systems developed by various projects world-wide to demonstrate the comprehensiveness of the taxonomy. The taxonomy not only highlights the design and engineering similarities and differences of state-of-the-art in Grid workflow systems, but also identifies the areas that need further research.Comment: 29 pages, 15 figure

An efficient scheduling method for grid systems based on a hierarchical stochastic petri net

This paper addresses the problem of resource scheduling in a grid computing environment. One of the main goals of grid computing is to share system resources among geographically dispersed users, and schedule resource requests in an efficient manner. Grid computing resources are distributed, heterogeneous, dynamic, and autonomous, which makes resource scheduling a complex problem. This paper proposes a new approach to resource scheduling in grid computing environments, the hierarchical stochastic Petri net (HSPN). The HSPN optimizes grid resource sharing, by categorizing resource requests in three layers, where each layer has special functions for receiving subtasks from, and delivering data to, the layer above or below. We compare the HSPN performance with the Min-min and Max-min resource scheduling algorithms. Our results show that the HSPN performs better than Max-min, but slightly underperforms Min-min

Modeling and Simulation of Task Allocation with Colored Petri Nets

The task allocation problem is a key element in the solution of several applications from different engineering fields. With the explosion of the amount of information produced by the today Internet-connected solutions, scheduling techniques for the allocation of tasks relying on grids, clusters of computers, or in the cloud computing, is at the core of efficient solutions. The task allocation is an important problem within some branch of the computer sciences and operations research, where it is usually modeled as an optimization of a combinatorial problem with the inconvenience of a state explosion problem. This chapter proposes the modeling of the task allocation problem by the use of Colored Petri nets. The proposed methodology allows the construction of compact models for task scheduling problems. Moreover, a simulation process is possible within the constructed model, which allows the study of some performance aspects of the task allocation problem before any implementation stage

Fluid Stochastic Petri Nets: From Fluid Atoms in ILP Processor Pipelines to Fluid Atoms in P2P Streaming Networks

© 2012 Mitrevski and Kotevski, licensee InTech. This is an open access chapter distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Fluid Stochastic Petri Nets: From Fluid Atoms in ILP Processor Pipelines to Fluid Atoms in P2P Streaming Networ

Active Data: A Data-Centric Approach to Data Life-Cycle Management

International audienceData-intensive science offers new opportunities for innovation and discoveries, provided that large datasets can be handled efficiently. Data management for data-intensive science applications is challenging; requiring support for complex data life cycles, coordination across multiple sites, fault tolerance, and scalability to support tens of sites and petabytes of data. In this paper, we argue that data management for data-intensive science applications requires a fundamentally different management approach than the current ad-hoc task centric approach. We propose Active Data, a fundamentally novel paradigm for data life cycle management. Active Data follows two principles: data-centric and event-driven. We report on the Active Data programming model and its preliminary implementation, and discuss the benefits and limitations of the approach on recognized challenging data-intensive science use-cases.Les importants volumes de données produits par la science présentent de nouvelles opportunités d'innovation et de découvertes. Cependant ceci sera conditionné par notre capacité à gérer efficacement de très grands jeux de données. La gestion de données pour les applications scientifiques data-intensive présente un véritable défi~; elle requière le support de cycles de vie très complexes, la coordination de plusieurs sites, de la tolérance aux pannes et de passer à l'échelle sur des dizaines de sites avec plusieurs péta-octets de données. Dans cet article nous argumentons que la gestion des données pour les applications scientifiques data-intensive nécessite une approche fondamentalement différente de l'actuel paradigme centré sur les tâches. Nous proposons Active Data, un nouveau paradigme pour la gestion du cycle de vie des données. Active Data suit deux principes~: il est centré sur les données et à base d'événements. Nous présentons le modèle de programmation Active Data, un prototype d'implémentation et discutons des avantages et limites de notre approche à partir d'étude de cas d'applications scientifiques

Property Analysis of Composable Web services

Web services are basic components constructing a flexible business process software. By composing multiple Web services, a complicated business process across organization and departments can be formed. This paper present a formal model of composable Web services: composed service process nets (CSPNs). Properties of Composable Web services are analyzed based on CSPNs. The relation between a CSPN and its corresponding Web service process subnets are discussed. The property analysis methods of CSPNs are come up with. A dynamic property of CSPNs can be determined based on static net structures by means of the proposed methods

Holonic self-sustainable systems for electrical micro grids

The self-sustainability of micro grids is an important challenge in the smart grids field due to the need to balance the fast growing energy consumption, reduce greenhouse gas emissions and increase energy independence by using renewable resources. The use of decentralized paradigms, and particularly multi-agent systems and holonic control, enable to face this challenge by implementing intelligent mechanisms that allow an efficient management of the power flow. In this paper, a holonic based model is introduced, considering load scheduling and forecast mechanisms to improve the micro grids self-sustainability, and consequently reduce the energy cost and the energy dependency from the main utility. The designed holonic based model and strategies were developed by using the agent technology, and particularly the JADE framework, showing important improvements in the self-sustainability of micro grids working in different operating modes.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Recursos geológicos de Trás-os-Montes – Passado, presente e perspetivas futuras

Em consequência da sua evolução ao longo da história da Terra, a região de Trás-os-Montes e Alto Douro possui uma grande diversidade de recursos geológicos. Alguns deles foram explorados pelo Homem em diferentes momentos da sua História. Este livro pretende contribuir para o conhecimento, valorização e promoção dos recursos geológicos e do património associado à sua exploração no passado; pois estamos convencidos de que uma eficiente exploração de alguns destes recursos, juntamente com a valorização turística do património geológico-mineiro, muito pode contribuir para dinamizar a economia da região. A Península Ibérica é constituída por formações rochosas que resultam da ação dos processos geotectónicos e dos fenómenos atmosféricos ao longo de mais de 500 milhões de anos (Ma). Neste contexto, Trás-os-Montes é uma região particularmente privilegiada pois é possível encontrar aqui a marca de grande parte dos fenómenos geológicos decorridos desde, ou mesmo antes, do princípio da formação da cadeia montanhosa Hercínica, ou Varisca, ocorrida na Era paleozoica. Uma dessas marcas é o maciço de Bragança e Morais, resultante da instalação de mantos de carreamento por obducção, testemunho da colisão continental então ocorrida. Neste maciço encontram-se rochas únicas com origem na crosta continental inferior e no manto, como é o caso dos Granulitos do Tojal dos Pereiros (Bragança) que, tal como se verá neste livro, poderão ser das rochas mais antigas da Terra com cerca de 1000 Ma. Neste livro procura-se fazer uma síntese dos vários depósitos minerais metálicos e não metálicos assim como das massas rochosas, com interesse económico, resultantes da sequência dos vários processos geológicos ocorridos desde o início do ciclo orogénico Hercínico até aos dias de hoje como, por exemplo, a erosão, o transporte, a sedimentação, o metamorfismo, o magmatismo e a deformação tectónica. Outra consequência da evolução geodinâmica são as inúmeras nascentes de água mineral natural com propriedades sulfúreas, gasocarbónica ou bicarbonadas sódicas, ligadas a mineralizações em grande profundidade ao longo das falhas, de orientação NNE-SSW, de Manteigas – Vilariça – Bragança e Penacova – Régua – Vila Real – Verin. O sistema de fraturas resultante do relaxamento de tensões orogénicas ocorrido na Era Mesozoica, condicionou também a instalação da rede hidrográfica atual e, juntamente com o processo erosivo iniciado no Pérmico, são os grandes responsáveis pelas magníficas paisagens de Trás-os-Montes e Alto Douro. Devido às suas propriedades terapêuticas conferidas pela suas características naturais de mineralização, algumas águas de origem profunda (Águas Minerais Naturais) são aproveitadas em termalismo de bem-estar ou terapêutico, podendo ainda ser, concomitantemente ou não, disponibilizadas engarrafadas. Neste livro apresenta-se o importante testemunho das práticas de exploração e gestão das concessões hidrominerais das empresas VMPS – Águas e Turismo, S.A. e UNICER Aguas, S.A, detentoras das marcas Pedras Salgadas, Salus Vidago, Melgaço e Vitalis. Os recursos minerais da região transmontana foram explorados pelo Homem desde tempos remotos. Como se verá neste livro, existem evidências da prática da metalurgia desde o VI milénio a.C. São também conhecidos os vestígios de uma intensa mineração deixados pelos romanos como, por exemplo, em Três Minas (ouro), Montesinho (ouro) e Moncorvo (ferro). Contudo, foi sobretudo na época moderna, com destaque para o período compreendido entre meados do século dezanove e o fim do século vinte, que a atividade mineira em Trás-os-Montes teve o seu apogeu. São ainda bem evidentes na nossa paisagem as ruinas dessa indústria que as pessoas mais velhas recordam com alguma saudade. As minas mudaram a realidade de muitas comunidades do interior transmontano pois trouxeram desafogo económico e desenvolvimento social para além de as retirarem do isolamento ancestral a que estavam votadas. A progressiva globalização das economias integrou a nossa indústria extrativa, muito desprotegida, em mercados muito competitivos para os quais não estava preparada. Em consequência, grande parte das minas portuguesas pararam a sua atividade entre as décadas de setenta e noventa do século passado. O encerramento das minas deixou por vezes um legado bastante negativo com instalações abandonadas, lugares poluídos, comunidades enfraquecidas pela emigração, infraestruturas degradadas e consequente contração económica. Felizmente, a maior parte dos passivos ambientais e de segurança têm sido progressivamente revertidos em consequência das prioridades definidas pela União Europeia (EU). A empresa estatal EDM (Empresa de Desenvolvimento Mineiro, S.A.) é responsável desde 2001 pelas intervenções ambientais e de segurança nas antigas explorações mineiras portuguesas. Neste livro dá-se conta da sua atuação em Trás-os- -Montes, nomeadamente em Jales, onde o ouro foi explorado até à última década do século passado. Com este livro pretende-se também fazer uma reflexão sobre a possível valorização em termos económicos do vastíssimo património mineiro existente na região. Para tal apresenta-se o testemunho do Museu do Ferro e da Região de Moncorvo que foi um dos projetos pioneiros no país a fazer a divulgação da atividade mineira e com isso contribuir diretamente para o desenvolvimento local através da procura turística. Apresenta-se também o exemplo do projeto Roteiro das Minas e Pontos de Interesse Mineiro e Geológico de Portugal que promove turisticamente algum do património mineiro e geológico do nosso país. O futuro da indústria extrativa em Trás-os-Montes é imprevisível. A sua evolução depende muito da conjugação de fatores que dependem da evolução dos mercados mundiais das matérias-primas e das grandes opções económica e estratégicas para o nosso país. Nos últimos anos tem-se verificado algum dinamismo no setor através dos contratos de prospeção e pesquisa pedidos junto da Direção Geral de Energia e Geologia (DGEG). Esta atividade tem refletido o aumento da procura de minérios como o ferro, o ouro, o volfrâmio ou o lítio. Nalguns casos esta procura poderá resultar de alguma instabilidade política nos países produtores que condiciona as necessidades de matéria-prima por parte das grandes economias como a China. Noutros casos, dever-se-á à importância estratégica que lhes é atribuída em função dos desenvolvimentos tecnológicos, como é o caso do lítio na produção de baterias elétricas. Devido ao destaque e ao potencial atualmente associado a este minério, apresenta-se também neste livro uma exposição sobre os recursos de lítio existentes na região transmontana. Para além de terem um impacto direto na economia regional, estas últimas campanhas de prospeção permitiram também conhecer melhor a diversidade, a extensão e a génese dos recursos minerais de Trás-os-Montes. Referimos como exemplo o jazigo de ferro de Moncorvo que, embora tenha já sido bastante estudado no passado e como tal considerado um dos maiores da Europa, foi novamente objeto de estudo através da aplicação de novas técnicas de prospeção e de investigação científica de que damos conta neste livro. A concretização dos objetivos a que este livro se propõe, nomeadamente, a divulgação, promoção e valorização dos recursos geológicos de vasta região transmontana, só é possível através do contributo individual dos vários autores que aceitaram o nosso convite e aos quais estamos muito gratos. Aproveitamos também para agradecer às suas instituições e empresas de origem, nomeadamente, à Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), à Universidade do Minho (UM), à Companhia Portuguesa do Ferro S.A. (CPF), ao Super Bock Group, ao Projeto Arqueológico da Região de Moncorvo (PARM), ao Centro de Investigação Transdisciplinar: Cultura Espaço e Memória (CITCEM), à Direção Regional de Cultura do Norte (DRCN), à Direção Geral de Energia e Geologia (DGEG) e ao Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG). Agradecemos igualmente o apoio à publicação dado pelas empresas Super Bock Group, EDM, Omya, CPF e pela Câmara Municipal de Torre de Moncorvo e pelo Museu do Ferro & da Região de Moncorvo. O nosso muito obrigado também aos Geólogos Carlos Rosa, Pedro Santos e Antunes da Silva e ao Engenheiro José Nunes de Almeida pelos seus empenhos pessoais na concretização deste projeto. Por fim, agradecemos ao Atilano Suarez o excelente trabalho de design e paginação deste livro. O livro está dividido em duas partes. A primeira, intitulada Diversidade e Importância dos Recursos Geológicos, apresenta uma síntese dos principais recursos minerais existentes na região, com destaque para os recursos de lítio, ferro e águas minerais naturais. A segunda parte intitulada Perspetiva Histórica e Potencial Turístico do Património Geológico e Mineiro, aborda a mineração ao longo da História e apresenta alguns contributos para a valorização do património mineiro e geológico da região.Agradecemos igualmente o apoio à publicação dado pelas empresas Super Bock Group, EDM, Omya, CPF e pela Câmara Municipal de Torre de Moncorvo e pelo Museu do Ferro & da Região de Moncorvoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio