Linhas de Experimentos: Reutilização e Gerência de Configuração em Workflows científicos

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1 Linhas de Experimentos: Reutilização e Gerência de Configuração em Workflows científicos Eduardo Ogasawara Leonardo Murta Cláudia Werner Marta Mattoso 1

2 Sumário Introdução Análise de SGWfC pela perspectiva de Engenharia de Software Proposta: Linhas de experimentos Desenvolvimento para e com reutilização Protótipo Conclusões 2

3 Reutilização em workflows científicos reexecutar um workflow previamente montado buscar workflows já criados 3

4 MyExperiment: Um repositório de workflows 4

5 Workflows similares mafft kalign 5

6 Reutilização no nível de atividades Entender atividades como componentes [Gary et al., 1999] [Bowers et al., 2006] Trazer semântica entre workflows similares para que o pesquisador possa: Saber que existem variações Explorar variações em suas pesquisas Facilitar a manutenção dos workflows Saber medir quais variações são mais usadas 6

7 Estado da arte em reutilização de atividades Adição de novas atividades (plug-ins) Kepler, Vistrails, Taverna Apoio a subworkflows Kepler e Taverna 7

8 Linhas de produtos em Engenharia de Software Conjunto de sistemas que compartilham estruturas comuns em termos de aplicabilidade. [Northrop, 2002][Frakes et al., 2005] Sucesso requer planejamento e estruturação dos elementos a sofrer técnicas de reutilização. 8

9 Características de linhas de produtos Conceito de componentes Ativos de reutilização Pontos de variabilidade Pontos de opcionalidade Regras de composição Estabelecimento de recortes 9

10 Proposta: Linhas de experimentos Representação do encadeamento de atividades para experimentação num nível mais abstrato. Separação do processo básico da escolha de um determinado algoritmo ou técnica. 10

11 Workflow padrão Encadeamento de atividades gerais com pontos de variabilidade e opcionalidade. Alinhamento Árvore Filogenética kalign mafft musclee tcoffee Legenda Obrigatoriedade Variabilidade Opcionalidade 11

12 Tabela de equivalência entre linhas de produtos e linhas de experimentos Linha de produto Workflow padrão Linhas de produtos pontos de variabilidade pontos de opcionalidade Regras de composição Recorte Atividades e relacionamentos variantes Atividades e relacionamentos opcionais Regras de encadeamento Geração de workflow a partir da linha Linhas de experimentos Features Recorte guiado 12

13 Desenvolvimento para reutilização Concepção Requisitos Há um trabalho inicial maior de planejamento para se compor uma linha de experimentos Mudanças na linha podem ser refletidas nos workflows montados Repositório 13

14 Desenvolvimento com reutilização Concepção Requisitos Exploração de variações Exploração de variações Recortes de linhas Repositório 14

15 Construção da linha a partir de um workflow mafft display fasta 15

16 Indicação manual de ponto de variabilidade mafft kalign display align* fasta Definição de ponto de variabilidade 16

17 Dif/Merge de workflows C B B Busca de subgrafos semelhantes A E F Tabela de dif/merge Para construção da linha A A = A B = B C ponto de variabilidade E incluir atividade opcional F 17

18 Protótipo Objetivo de avaliar os conceitos apresentados. Desenvolvido um protótipo em Java SGBD Postgres XPDL-Specifications do WfMC. 18

19 Características do protótipo Workflow padrão (nível mais abstrato) Criação de linhas de experimentos a partir de um workflow inicial Cartuchos para exportação/importação de workflows para Kepler, Taverna e Vistrails. Variabilidade e opcionalidade de atividades e relacionamentos 19

20 Retomando... mafft kalign 20

21 Protótipo: gerenciador de linhas variabilidade 21

22 Edição de atividade de alinhamento Nível de abstração Itens de variabilidade 22

23 Edição de relacionamento Converte em item variável 23

24 Conclusões Aplicação de conceitos de reutilização para composição de workflows. Maior formalização via workflow padrão, que permite: Explorar variações; Facilitar a manutenção; Medir uso a partir dos recortes; 24

25 Trabalhos em andamento Este trabalho faz parte do projeto de Gerência de Experimentos Científicos em Larga Escala (GEXP) Alinhado ao tema de doutorado. Aplicação do conceito de linha de experimentos para cadeia de petróleo e bioinformática. Exploração mais aprofundada de gerência de configuração. 25

26 Linhas de Experimentos: Reutilização e Gerência de Configuração em Workflows científicos Obrigado! Eduardo Ogasawara Visite nosso sítio 26

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