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Linhas de Experimentos: Reutilização e Gerência de

Configuração em Workflows científicos

Eduardo Ogasawara Leonardo Murta Cláudia Werner Marta Mattoso

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Sumário

l  Introdução l Análise de SGWfC pela perspectiva de

Engenharia de Software l Proposta: Linhas de experimentos l Desenvolvimento para e com reutilização l Protótipo l Conclusões

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Reutilização em workflows científicos

l  reexecutar um workflow previamente montado

l  buscar workflows já criados

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MyExperiment: Um repositório de workflows

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Workflows similares

mafft kalign

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Reutilização no nível de atividades

l  Entender atividades como componentes l  [Gary et al., 1999] [Bowers et al., 2006]

l  Trazer semântica entre workflows similares para que o pesquisador possa:

l  Saber que existem variações l  Explorar variações em suas pesquisas l  Facilitar a manutenção dos workflows l  Saber medir quais variações são mais

usadas

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Estado da arte em reutilização de atividades

l  Adição de novas atividades (plug-ins) l  Kepler, Vistrails, Taverna

l  Apoio a subworkflows l  Kepler e Taverna

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Linhas de produtos em Engenharia de Software

l Conjunto de sistemas que compartilham estruturas comuns em termos de aplicabilidade. [Northrop, 2002][Frakes et al., 2005]

l Sucesso requer planejamento e estruturação dos elementos a sofrer técnicas de reutilização.

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Características de linhas de produtos

l  Conceito de componentes l  Ativos de reutilização l  Pontos de variabilidade l  Pontos de opcionalidade l  Regras de composição l  Estabelecimento de recortes

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Proposta: Linhas de experimentos

l  Representação do encadeamento de atividades para experimentação num nível mais abstrato.

l  Separação do processo básico da escolha de um determinado algoritmo ou técnica.

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Workflow padrão

Encadeamento de atividades gerais com pontos de variabilidade e opcionalidade.

Alinhamento

kalign mafft musclee

tcoffee

Árvore Filogenética

Legenda Opcionalidade Variabilidade Obrigatoriedade

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Tabela de equivalência entre linhas de produtos e linhas de experimentos

Linhas de produtos

Linha de produto Workflow padrão

Linhas de experimentos

pontos de variabilidade Atividades e relacionamentos variantes

pontos de opcionalidade Atividades e relacionamentos opcionais

Regras de composição Regras de encadeamento

Recorte Geração de workflow a partir da linha

Features Recorte guiado

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Desenvolvimento para reutilização

Repositório

Concepção

l  Há um trabalho inicial maior de planejamento para se compor uma linha de experimentos

l  Mudanças na linha podem ser refletidas nos workflows montados

Requisitos

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Desenvolvimento com reutilização

Repositório

Concepção

Exploração de variações

Requisitos

l  Exploração de variações l  Recortes de linhas

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Construção da linha a partir de um workflow

fasta

mafft display

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Indicação manual de ponto de variabilidade

fasta

align*

display

Definição de ponto de variabilidade

kalign mafft

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Dif/Merge de workflows

A = A B = B C ponto de variabilidade E incluir atividade opcional F

A

C B

A

E

B

F

Busca de subgrafos semelhantes

Tabela de dif/merge Para construção da linha

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Protótipo

l  Objetivo de avaliar os conceitos apresentados.

l  Desenvolvido um protótipo em Java l  SGBD Postgres l  XPDL-Specifications do WfMC.

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Características do protótipo

l  Workflow padrão (nível mais abstrato) l  Criação de linhas de experimentos a

partir de um workflow inicial l  Cartuchos para exportação/importação

de workflows para Kepler, Taverna e Vistrails.

l  Variabil idade e opcionalidade de atividades e relacionamentos

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Retomando ...

mafft kalign

21

Protótipo: gerenciador de linhas

variabilidade

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Edição de atividade de alinhamento

Itens de variabilidade

Nível de abstração

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Edição de relacionamento

Converte em item variável

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Conclusões

l Aplicação de conceitos de reutilização para composição de workflows.

l Maior formalização via workflow padrão, que permite: l Explorar variações; l Facilitar a manutenção; l Medir uso a partir dos recortes;

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Trabalhos em andamento

l Este trabalho faz parte do projeto de Gerência de Experimentos Científicos em Larga Escala (GEXP)

l Alinhado ao tema de doutorado. l Aplicação do conceito de linha de

experimentos para cadeia de petróleo e bioinformática.

l Exploração mais aprofundada de gerência de configuração.

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Eduardo Ogasawara eduardo.ogasawara@gmail.com

Visite nosso sítio http://gexp.nacad.ufrj.br

Linhas de Experimentos: Reutilização e Gerência de Configuração em

Workflows científicos

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