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大数据

天津超算中心基于“天河一号”超级计算机、“天河”公有云平台和大数据处理平台,为用户提供高性能计算、云计算、大数据三位一体的计算、存储、分析处理服务。2013年10月国家发改委批准我们中心成立“大数据处理技术与应用国家地方联合工程实验室”。

依托该实验室,中心正在掌握面向大数据的层次式存储系统关键技术,整个存储层次包括三级层次,支持数十PB级海量数据高可靠高效的存储;针对部分应用对内存容量的高要求,扩大部分计算节点的内存容量;构建了联机高速存储和近线海量存储相结合的层次式存储系统,将联机高速存储系统Lustre的存储能力从4PB扩大至6PB,构建完成容量为1PB的海量存储基本系统;完成数据灾备的部分技术攻关和确定了技术方案;在天河系统上部署了可支持大数据并行分析和处理的hadoop应用测试环境;针对异构体系架构,形成MPI+openMP+CUDA异构编程模型;在天河系统上部署Scalaca toolset、TAU性能分析软件,能够快速准确地找到应用程序的瓶颈,有利于提高海量数据分析与处理的速度;针对特定应用开展CPU+GPU的异构体系编程和优化、大规模I/O性能优化;在天河系统上部署ParaView、VTK、IDL等大数据可视化软件。

现在正在开展的大数据的主要应用领域包括如下方面:

                    

                        生物基因大数据                                                           能源开发大数据                                                             智慧城市大数据

生物基因大数据

与华大基因合作,共同构建华大基因北方基因数据中心,基于PB级海量生物基因数据,通过海量基因分析、群体基因比对等成果,支持农业育种、健康咨询、个性化药物开发等基因工程应用。

目前已为华大基因存储了超过1PB的生物基因数据, 与其联合构建了无创产前基因检测技术数据服务平台,由医院采集孕妇血样,提取相关数据,传送到天津华大基因测序平台完成测序和数据采集,数据提交超算中心基因数据处理应用平台,进行数据的实时处理与分析,最后得出检测报告,通过该平台实现了数据处理和临床应用的无缝对接,更好地为大众健康服务。

实验室与天津华大基因、天津肿瘤医院合作,基于实际临床病例,采集样本,基于大规模基因测序数据的比对、分析,开展癌症领域个性化诊疗研究和临床应用工作。目前,正对开展对临床大样本肺癌患者进行循环肿瘤DNA(ctDNA)突变和免疫组库的检测,通过对肺癌患者治疗过程不同阶段进行采样,建立ctDNA和免疫组库对肺癌患者治疗疗效评价指标,并从中发现肺癌个体化治疗标记。

能源开发大数据

与中石油东方物探研究院等合作,结合“天河一号”超级计算处理能力,联合开发具有自主知识产权的大规模高精度石油地震勘探数据处理软件,构建油气能源开发领域大连篇、高密度自主勘探数据处理平台,具备处理油气地震勘探复杂地质条件下三维大连片数据(上千乃至上万平方公里)和处理百TB数据规模高密度勘探项目的能力,能够进行单程波叠前深度偏移;3D叠前时间偏移、各向同性和各向异性的3D逆时偏移处理。

完成多项具有国际先进水平的、规模到达数千平方公里复杂石油数据的处理项目,突破了欧美对我国石油勘探数据处理的市场垄断和技术封锁,重点支持中石油东方地球物理公司、中海油天津分公司等国家重点企业和部分中小企业的发展。

智慧城市大数据

依托于异构高性能计算实现技术和大数据支撑能力,中心构建了为BIM+GIS天河云平台。BIM整合和管理建筑物本身所有阶段的信息,GIS整合和管理建筑外部环境信息,把建筑领域的BIM信息和建筑周边的GIS信息进行对接,是未来智慧城市的数字基础。

BIM+GIS平台以高性能计算能力与强大的存储能力作为主要依托,通过虚拟化方式配置BIM全流程应用软件。与此同时,提供一个大规模存储平台,用以存储各个使用者所需要的模型数据、项目相关数据、构件库资料数据等。用户可以远程在线建模的同时进行协同交流以及数据的上传下载。天河建筑云平台上实施的BIM建筑工程项目包含完整的项目数据与建筑3D模型数据,为未来智慧城市构建提供数据基础。

目前,平台正在启动支持对滨海新区轻轨Z4线打造“智慧城轨建设云平台”,支持国家会展中心(天津)建立从建筑设计到施工建造一体化BIM模型,支持泰达服务外包产业园打造BIM产业示范园等。

另外,我们正在规划在互联网健康、医疗卫生等方面开展大数据应用等项工作。

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