Brasil garante participação no LHC, a máquina do Big Bang

Fábio de Castro - Agência Fapesp - 07/04/2009

Fapesp garante participação de pesquisadores brasileiros no grid computacional mundial do Large Hadron Collider, o maior experimento científico do mundo.
[Imagem: Grid Cafe]

A FAPESP enviou nesta segunda-feira (6/4), à Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN), sediada na fronteira entre a França e a Suíça, um memorando de entendimento para formalizar a participação de pesquisadores brasileiros no Worldwide LHC Computing Grid (WLCG), uma colaboração global que reúne mais de 140 centros de computação científica em 35 países.

Maior instrumento científico do mundo

O objetivo do WLCG é fornecer e manter a infraestrutura de análise e armazenamento de dados de toda a comunidade de física de altas energias que participa dos experimentos do LHC (Large Hadron Collider: Grande Colisor de Hádrons), o maior instrumento científico já construído. O acordo entre FAPESP e CERN também envolve a Universidade Estadual Paulista (Unesp).

"O memorando formaliza a participação dos cientistas na colaboração global e é condição necessária para que eles possam ter um papel mais definido na colaboração. A FAPESP encontrou uma fórmula jurídica que possibilitou a assinatura em curto prazo a partir do momento que o assunto não foi apresentado", disse Carlos Henrique de Brito Cruz, diretor científico da FAPESP.

Reconhecimento da participação brasileira

De acordo com Sérgio Ferraz Novaes, coordenador do Centro Regional de Análise de São Paulo (Sprace), que participa desde 2006 do WLCG, a assinatura do memorando é condição necessária para que o CERN reconheça a colaboração brasileira no processamento de dados do experimento internacional. O centro de processamento do Sprace é apoiado pela FAPESP por meio da modalidade Auxílio a Pesquisa - Projeto Temático, em projeto coordenado por Novaes.

"Esse documento define o programa de trabalho a ser realizado, a distribuição de funções e responsabilidades e o nível de recursos computacionais que serão disponibilizados para os experimentos do LHC. Apesar de já operar ativamente na estrutura de grid [grade] do CERN há pelo menos três anos, a participação do Sprace não era oficialmente reconhecida pelo CERN por falta desse memorando", disse ele à Agência FAPESP.

Atropelando a burocracia

Novaes, que é professor do Instituto de Física Teórica da Unesp, explica que os colaboradores brasileiros - aglutinados em torno de clusters (conjuntos de computadores) localizados na Unesp e na Universidade Estadual do Rio de Janeiro (Uerj) - vinham sendo cobrados pelo CERN desde 2005 pela formalização de sua participação.

"O CERN exige que a colaboração seja formalizada por uma agência de fomento. Há três anos que vínhamos tentamos viabilizar um acordo em nível federal, mas esbarramos em restrições burocráticas e o memorando não pode ser assinado. Por conta disso, os pesquisadores de São Paulo encontraram uma forma para firmar o acordo por meio de um memorando com a FAPESP, que afinal é a agência que tem financiado nossa colaboração. A Unesp também assinou um memorando com a FAPESP para garantir certos compromissos institucionais que cabem a uma universidade", explicou.

Segundo Novaes, o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) chegou a assinar um memorando com o CERN, mas excluiu a parte que se referia ao grid.

"Dessa forma seguíamos sem um reconhecimento formal e, com isso, os representantes brasileiros nem eram convidados para as reuniões do órgão deliberativo do WLCG. Agora, essa situação mudará e São Paulo terá assegurada a sua presença nessa formidável infraestrutura internacional de processamento e armazenamento de dados", destacou.

"A participação no órgão deliberativo é fundamental, até mesmo para que a contribuição da ciência feita em São Paulo seja ali reconhecida e a FAPESP está satisfeita de viabilizar este reconhecimento. Além disso, a experiência de participar na gestão de uma colaboração como essa será muito valiosa para nós", disse Brito Cruz.

Processamento distribuído

Novaes explica que o LHC deverá produzir cerca de 15 petabytes de dados anualmente, que serão distribuídos ao redor do mundo por meio da arquitetura de processamento distribuído em grid (grade). O cluster primário (Tier-0) está localizado no CERN e será responsável pelo armazenamento dos dados capturados pelos sistemas de aquisição de dados dos experimentos em fita magnética.

"Após o processamento inicial, esses dados serão distribuídos para os centros nacionais (Tier-1), que possuem enorme capacidade de processamento e armazenamento, operando em regime ininterrupto de 24 horas por dia e sete dias por semana para dar suporte a toda a estrutura do grid", disse.

Linhas de processamento

Os centros Tier-1 estão localizados na França, Alemanha, Itália, países nórdicos, Espanha, China, Inglaterra e Estados Unidos. O Brasil, por não possuir um centro desse nível, tem sua participação associada ao Tier-1 norte-americano, localizado no Fermilab (Fermi National Accelerator Laboratory) em Chicago.

Os Tier-1 disponibilizarão os dados para os centros de processamento regionais (Tier-2), os quais possuem grande poder de processamento, sendo capazes de realizar simulações e análise dos dados gerados no CERN.

O centro de processamento de dados do Sprace vem operando como um Tier-2 do experimento CMS (Compact Muon Solenoid), um dos quatro principais experimentos do LHC, em parceria com o Tier-2 da Uerj e com outros centros norte-americanos na Flórida, Massachusetts, Nebraska, Purdue, San Diego e Wisconsin. O Tier-2 paulista, com o novo memorando, passará a ser reconhecido formalmente.

Formalidades necessárias

"Não se pode participar de um experimento de US$ 10 bilhões sem uma contrapartida. A nossa participação se dá pela estrutura em grid, contribuindo com o processamento, que é um gasto muito pesado do LHC. Mas todo nosso investimento até agora não era reconhecido, porque não tínhamos um documento que definine nossas responsabilidades", disse Novaes.

Ele explica que o memorando de entendimento do WLCG estabelece as regras de uso comum de uma infraestrutura computacional distribuída em nível global e é atualmente assinado por agências de fomento de 35 países.

"Por se tratar de um documento amplo, que estabelece as normas de procedimento para uma colaboração que envolve dezenas de países, os pesquisadores brasileiros que participam do processamento de dados do WLCG, trabalhando em conjunto com as autoridades do CERN, vinham buscando há anos compatibilizar esse documento com as particularidades do sistema de fomento à pesquisa nacional", disse.

Atualmente, segundo Novaes, mais uma tentativa de criação de um documento semelhante, em nível federal, está sendo feita pela presidência da Rede Nacional de Física de Altas Energias (Renafae).

"A iniciativa da assinatura desse memorando se deve à ação decisiva da diretoria científica da FAPESP e da reitoria da Unesp. É um apoio inequívoco à participação paulista no LHC e um reconhecimento do trabalho feito no Sprace. Agora os cientistas paulistas passarão a ter sua participação assegurada", destacou.

Na avaliação de Novaes, o formato da assinatura do memorando poderá servir de modelo para o Tier-2 fluminense. "Estamos em contato com o grupo do Rio de Janeiro. Acreditamos que o modelo do acordo poderia ser usado também para formalizar a participação do grupo deles", disse. A sugestão seria a assinatura de um memorando envolvendo o CERN, a Uerj e a Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (Faperj).

Máquina do Big Bang

O LHC, também conhecido como Máquina do Big Bang e até mesmo como "máquina do fim do mundo", deveria ter começado a funcionar em 2008. Um problema técnico adiou o início dos experimentos, que deverão recriar condições semelhantes às existentes logo após o Big Bang.

Para saber mais, veja Imagens mostram danos que pararam o LHC, a Máquina do Big Bang e LHC, a máquina do Big Bang, começará a funcionar em Julho de 2009.

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