Infraestrutura computacional para suporte de aplicações de big data na área da Saúde
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- Eric Domingos Farinha
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1 Infraestrutura computacional para suporte de aplicações de big data na área da Saúde Maurício Barreto Davide Rasella Marcos Barreto Centro Interdisciplinar em Ciências e Tecnologia da Informação
2 Infraestrutura computacional para suporte de aplicações de big data na área da Saúde Objetivo Prover uma arquitetura de alto desempenho, robusta e adaptável para o processamento de aplicações intensivas de dados (big data). Abordagem Explorar arquiteturas paralelas híbridas (multicore + manycore (GPU)) e/ou escaláveis. Prover serviços de dependabilidade e gestão autonômica da infraestrutura. Desenvolver portais de acesso para diferentes tipos de usuários com diferentes requisitos operacionais.
3 Infraestrutura computacional para suporte de aplicações de big data na área da Saúde Equipe inicial CICTI / LaSiD Prof. Marcos Barreto Clicia Santos (mestranda) Felipe Gutierrez (mestrando) Robespierre Dantas (mestrando) Pedro Novaes (bolsista IC) Amanda Chagas (bolsista IC) Marina Peixoto (voluntária) Cristhian Carvalho (voluntário) Instituto de Saúde Coletiva (ISC) Prof. Maurício Barreto Prof. Davide Rasella
4 Contextualização Estudo de caso (projeto piloto): Desenvolvimento de plataforma de estudos e avaliações permanentes dos efeitos do Bolsa Família e de outros Programas Sociais sobre a saúde, educação, trabalho e relações de gênero com base em coorte populacional referenciada no Cadastro Único. Abordagem: Constituição de uma coorte populacional a partir do CadÚnico + bases SUS (SINAN, SIH e SIM). Processo progressivo de linkage de outras bases de dados. Testes com diferentes algoritmos probabilísticos de linkage. Abordagem MapReduce com base no Hadoop e outras ferramentas. Avaliação de métricas de acurácia, desempenho, consumo de recursos etc. Oferta de portais interativos para definição e monitoramento de aplicações.
5 Contextualização Algumas áreas envolvidas
6 Arquitetura proposta Portal Portal Portal SaaS PaaS Gerência de dados Processamento Segurança Dependabilidade Serviços autonômicos Visualização Modelagem Datawarehouse Hadoop-based engine SUS SUS SUS CadÚnico IaaS Storage
7 Arquitetura proposta (2) Nível IaaS SUS SUS SUS CadÚnico IaaS Storage Bases (subset) do SUS e CadÚnico Transactional (ok) => analytical (?) Clusters e servidores baseados em Hadoop Modelo de execução + motor de inferência (algoritmos + rotinas analíticas) Storage Usuários, consultas (reproducibility), metadados, esquemas de visualização etc. Armazenamento de resultados de linkage (data marts + algoritmos + parâmetros operacionais) Download para recursos locais (análise estatística posterior)
8 Arquitetura proposta (3) Nível PaaS - Datawarehouse Problemas Falta de identificador único para integração das bases Requisitos de confidencialidade Crescimento incremental Dados em formato TXT e/ou DBF
9 Arquitetura proposta (4) Extract Carga de dados Transform Anonimização Avaliação e ponderação de parâmetros de linkage Load Importação HDFS => indefinição: todas as etapas ou somente a etapa de linkage? X? Hadoop-based engine
10 Arquitetura proposta (5) Nível PaaS - Serviços Gerência de dados Interação com camada de datawarehouse Interação com storage para serviços de armazenamento Gerência de dados Processamento Segurança Dependabilidade Serviços autonômicos Visualização Modelagem Datawarehouse Hadoop-based engine
11 Arquitetura proposta (6) Nível PaaS - Serviços Processamento Motor de inferência (algoritmos probabilísticos) Interação com Hadoop-based engine Parametrização de algoritmos Gerência de dados Processamento Segurança Dependabilidade Serviços autonômicos Visualização Modelagem Datawarehouse Hadoop-based engine
12 Arquitetura proposta (7) Nível PaaS - Serviços Segurança Autenticação de usuários Conexão segura Criptografia de dados (TrueCrypt) Gerência de dados Processamento Segurança Dependabilidade Serviços autonômicos Visualização Modelagem Datawarehouse Hadoop-based engine
13 Arquitetura proposta (8) Nível PaaS - Serviços Dependabilidade Checkpoints no MapReduce? Bases replicadas? Gerência de dados Processamento Segurança Dependabilidade Serviços autonômicos Visualização Modelagem Datawarehouse Hadoop-based engine
14 Arquitetura proposta (9) Nível PaaS - Serviços Serviços autonômicos Acordo de serviço (SLA) para cada portal? Monitoramento de execução (bases de dados e VMs) Just-in time resource provisioning Auto-ajuste dos parâmetros de execução dos algoritmos => alterações no SLA? Auto-ajuste nos algoritmos (motor de inferência)? Gerência de dados Processamento Segurança Dependabilidade Serviços autonômicos Visualização Modelagem Datawarehouse Hadoop-based engine
15 Arquitetura proposta (10) Nível PaaS - Serviços Modelagem Apoio para a construção de visões de dados (para cada portal). Engenho de portais => esqueleto básico de portal customizável Apoio para a visualização de dados Metadados + ontologias Gerência de dados Processamento Segurança Dependabilidade Serviços autonômicos Visualização Modelagem Datawarehouse Hadoop-based engine
16 Arquitetura proposta (11) Nível PaaS - Serviços Visualização de dados Modelos de visualização? Escalar, volumes, tensorial, vetorial etc. Interação/incorporação com ferramentas de visualização? Geração de relatórios e gráficos etc. Wiki com atividades e documentos do grupo (acesso aberto). Gerência de dados Processamento Segurança Dependabilidade Serviços autonômicos Visualização Modelagem Datawarehouse Hadoop-based engine
17 Arquitetura proposta (12) Nível SaaS - Portais Construção de portais de acesso para cada área de interesse / usuários potenciais Saúde Educação Trabalho? Acesso via Web Aplicativo para dispositivo móvel? Portal Portal Portal SaaS
18 Obrigado! Contato: Centro Interdisciplinar em Ciências e Tecnologia da Informação
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