IPlant Collaborative - IPlant Collaborative

Cyverse (dříve iPlant Collaborative)
IPlant collaborative logo.jpg
Typ webu
Vědecká podpora
K dispozici vAngličtina
URLcyverse.org
KomerčníNe
Spuštěno2008

The iPlant Collaborative, nedávno přejmenováno Cyverse, je virtuální organizace vytvořil a dohoda o spolupráci financován USA Národní vědecká nadace (NSF) k vytvoření kybernetická infrastruktura pro rostlinné vědy (botanika ).[1] NSF porovnal kyberinfrastrukturu s fyzickou infrastruktura, „... distribuovaný počítač, informační a komunikační technologie v kombinaci s personálem a integračními součástmi, které poskytují dlouhodobou platformu pro posílení snah moderního vědeckého výzkumu “.[2] V září 2013 bylo oznámeno, že Národní vědecká nadace obnovila financování iPlantu na druhé pětileté funkční období s rozšířením rozsahu na veškerý výzkum vědy o člověku.[3]

Projekt vyvíjí výpočetní systémy a software, které kombinují výpočetní zdroje, jako jsou například systémy TeraGrid, a bioinformatika a výpočetní biologie software. Jeho cílem je snazší spolupráce mezi výzkumnými pracovníky se zlepšeným přístupem k datům a efektivitou zpracování. Zaměřuje se především na Spojené státy a spolupracuje na mezinárodní úrovni.

Dějiny

Biologie se stále více spoléhá na počítače.[4] Biologie rostlin se mění s nástupem nových technologií.[5] S příchodem bioinformatika, výpočetní biologie, Sekvenování DNA, geografické informační systémy a další počítače mohou významně pomoci vědcům, kteří studují život rostlin a hledají řešení problémů v systému Windows lék, biopaliva, biologická rozmanitost, zemědělství a problémy jako tolerance vůči suchu, pěstování rostlin, a udržitelné zemědělství.[6] Mnoho z těchto problémů překračuje tradiční disciplíny a je nezbytná podpora spolupráce mezi vědci z různých oborů a specializací.[6][7][8]

V roce 2006 si NSF vyžádal návrhy na vytvoření „nového typu organizace - spolupráce v oblasti kyberinfrastruktury pro vědu o rostlinách“ s programem „Plant Science Cyberinfrastructure Collaborative“ (PSCIC) s Christopherem Greerem jako programovým ředitelem.[9] Byl přijat návrh (přijetí konvence používání slova „Collaborative“ jako podstatného jména) a iPlant byl oficiálně vytvořen 1. února 2008.[1][9]Financování se odhadovalo na 10 milionů USD ročně po dobu pěti let.[10]

Richard Jorgensen provedl tým fází návrhu a byl vrchní vyšetřovatel (PI) od roku 2008 do roku 2009.[10] Gregory Andrews, Vicki Chandler, Sudha Ram a Lincoln Stein působili jako spoluřešitelé (Co-PI) v letech 2008 až 2009. Na konci roku 2009 byl jmenován Stephen Goff PI a Daniel Stanzione byl přidán jako Co-PI.[1][11][12] V květnu 2014 byl Co-PI Stanzione nahrazen 4 novými Co-PI: Doreen Ware v Cold Spring Harbor, Nirav Merchant a Eric Lyons na Arizonské univerzitě a Matthew Vaughn v Texas Advanced Computing Center.[13]

Projekt iPlant podporuje to, čemu se říká e-věda, což je využití technologie informačních systémů, které přijímá výzkumná komunita v úsilí, jako je Národní centrum pro ekologickou analýzu a syntézu (NCEAS), ELIXIR,[14] a projekt Bamboo Technology, který byl zahájen v září 2010.[15][16] iPlant je „navržen tak, aby vytvořil základnu pro podporu výpočetních potřeb výzkumné komunity a usnadnil pokrok směrem k řešení hlavních problémů v biologii rostlin.“[6][17]

Projekt funguje jako spolupráce. Hledá informace od širší komunity rostlinných věd o tom, co stavět.[18]Na základě tohoto vstupu umožnil snadnější použití velkých datových sad,[19] vytvořil komunitní výzkumné prostředí pro sdílení existujících sbírek dat v oblasti výzkumu a mezi oblastmi výzkumu[20] a sdílí data s původ sledování.[21][22]Jeden model studovaný pro spolupráci byl Wikipedia.[23][24]

Několik novějších ocenění National Science Foundation zmiňovalo iPlant ve svých popisech výslovně, buď jako návrhový vzor, ​​který bude následovat, nebo jako spolupracovník, s nímž bude příjemce pracovat.[25]

Instituce

Primární institucí pro projekt iPlant je University of Arizona, se sídlem v Institutu BIO5 v Tucson.[26] Od svého založení v roce 2008 pracovali zaměstnanci v jiných institucích včetně Cold Spring Harbor Laboratory, University of North Carolina, Wilmington a University of Texas v Austinu v Texas Advanced Computing Center.[27]Purdue University a Arizonská státní univerzita byly součástí původní projektové skupiny.[10]

Další spolupracující instituce, které získaly podporu od společnosti iPlant pro jejich práci na Velká výzva v fylogenetika počínaje březnem 2009 v ceně univerzita Yale, University of Florida a University of Pennsylvania.[27]Skupina evoluce vlastností byla vedena u University of Tennessee.[28]Byl spuštěn vizualizační workshop využívající iPlant Virginia Tech v roce 2011.[29]

NSF vyžaduje, aby financování subdodávek zůstalo ve Spojených státech, avšak mezinárodní spolupráce začala v roce 2009 s EU Technická univerzita v Mnichově[27] a University of Toronto v roce 2010.[29][30]East Main Evaluation & Consulting provides external dohled, rady a pomoc.[31]

Služby

Projekt iPlant zpřístupňuje svou kybernetickou infrastrukturu několika různými způsoby a nabízí služby, díky nimž je přístupná pro své primární publikum. Návrh měl růst v reakci na potřeby výzkumné komunity, které slouží.[6]

Prostředí Discovery

Prostředí Discovery Environment integruje softwarové nástroje doporučené komunitou do systému, který zvládne terabajtů dat pomocí vysoce výkonných superpočítačů k provádění těchto úkolů mnohem rychleji. Má rozhraní navržené tak, aby před koncovým uživatelem skrylo složitost potřebnou k tomu. Cílem bylo zpřístupnit kyberinfrastrukturu netechnickým koncovým uživatelům, kterým používání a rozhraní příkazového řádku.[6][32]

iPlant Foundational API

Sada aplikační programovací rozhraní (API) pro vývojáře umožňují přístup ke službám iPlant, včetně ověřování, správy dat, vysoce výkonných superpočítačových zdrojů ze zakázkového, místně vyráběného softwaru.[6][33]

Atmosféra

Atmosféra je cloud computing platforma, která poskytuje snadný přístup k předkonfigurovaným, často používaným analytickým rutinám, relevantním algoritmům a datovým sadám a umožňuje výpočetně a datově náročné úkoly bioinformatiky.[6]Využívá Eukalyptus virtualizační platforma.[34][35]

Sémantický web iPlant

Snaha společnosti iPlant Semantic Web využívá architekturu, protokol a platformu vytvořenou společností iPlant nazvanou Simple Semantic Web Architecture and Protocol (SSWAP ) pro sémantický web propojení pomocí rostlinné vědy zaměřené ontologie.[6][36][37] SSWAP je založen na pojmu Klidný webové služby s ontologií založenou na Jazyk webové ontologie (SOVA).[38][39]

Taxonomic Name Resolution Service

Snímek obrazovky nástroje DNA Subway

Taxonomic Name Resolution Service (TNRS) je bezplatný nástroj pro opravu a standardizaci názvů rostlin. To je nutné, protože názvy rostlin, které jsou chybně napsané, zastaralé (protože se upřednostňuje novější synonymum) nebo neúplné, znesnadňují používání počítačů ke zpracování velkých seznamů.[6][40][41]

My-Plant

My-Plant.org je sociální síť komunita rostlinných biologů, pedagogů a dalších, kteří se setkávají za účelem sdílení informací a výzkumu, spolupráce a sledování nejnovějšího vývoje v rostlinné vědě.[6][42]Síť My-Plant používá terminologii klady seskupovat uživatele podobným způsobem jako fylogenetika samotných rostlin.[42]Bylo implementováno pomocí Drupal jako jeho systém pro správu obsahu.[42]

DNA Subway

Web DNA Subway používá a grafické uživatelské prostředí (GUI) ke generování DNA sekvenční anotace, prozkoumejte rostlinu genomy pro členy genů a transposon rodiny a chování fylogenetické analýzy. Zpřístupňuje fakultě a studentům analýzu DNA na vysoké úrovni zjednodušením anotací a srovnávacích pracovních postupů genomiky.[6][43]Byl vyvinut pro iPlant společností Dolan DNA Learning Center.[44][45]

Reference

  1. ^ A b C „Úplný návrh PSCIC: The iPlant Collaborative: Komunita zaměřená na kyberinfrastrukturu pro novou biologii rostlin“. Ocenění Abstrakt # 0735191. Národní vědecká nadace. 22. srpna 2011. Citováno 21. září 2011.
  2. ^ Revoluce ve vědě a inženýrství prostřednictvím kyberinfrastruktury: zpráva poradního panelu Národní vědy nadace Blue Ribbon o kyberinfrastruktuře. Národní vědecká nadace. 15. ledna 2003. Citováno 18. září 2011.
  3. ^ Oznámení o obnovení na zpravodajském webu iPlant http://news.iplantcollaborative.org/?p=212. Citováno 27. května 2014. Chybějící nebo prázdný | název = (Pomoc)
  4. ^ Stein, Lincoln (září 2008). „Směrem ke kybernetické infrastruktuře pro biologické vědy: pokrok, vize a výzvy“. Genetika hodnocení přírody. 9 (9): 678–688. doi:10.1038 / nrg2414. PMID  18714290. S2CID  339653.
  5. ^ Dilworth, Machi F (2009). „Perspektiva: biologie rostlin - tichý průkopník“. Rostlinná biotechnologie. 26 (2): 183–187. doi:10,5511 / plantbiotechnology.26.183.
  6. ^ A b C d E F G h i j k Goff, Stephen A .; et al. (2011). „IPlant Collaborative: Cyberinfrastructure for Plant Biology“. Hranice ve vědě o rostlinách. 2: 34. doi:10.3389 / fpls.2011.00034. ISSN  1664-462X. PMC  3355756. PMID  22645531.
  7. ^ Walsh, Lorraine; Khan, Peter E. (2010), Spolupráce ve vysokoškolském vzdělávání: sociální akademie, New York: Routledge, str. 37, ISBN  978-0-415-99167-4
  8. ^ Peter Arzberger (24. března 2010). „Biologické vědy a kyberinfrastruktura pro 21. století“ (PDF). Koalice pro prezentaci akademických vědeckých výpočtů. Citováno 29. září 2011.
  9. ^ A b „Plant Science Cyberinfrastructure Collaborative (PSCIC)“. Žádost o program 06-594. Národní vědecká nadace. 30. listopadu 2006. Citováno 21. září 2011.
  10. ^ A b C „Ocenění National Science Foundation Awards 50 milionů dolarů za projekt biologické spolupráce rostlin za řešení větších vědeckých otázek“. Tisková zpráva. Národní vědecká nadace. 30. ledna 2008. Citováno 21. září 2011.
  11. ^ „Stephen Goff, Ph.D.“ Stránka biografie zaměstnanců z webu iPlant. Archivovány od originál 28. listopadu 2011. Citováno 21. září 2011.
  12. ^ „Dan Stanzione, Ph.D.“ Stránka biografie zaměstnanců z webu Texas Advanced Computing Center. Citováno 21. září 2011.
  13. ^ "Vedení lidí". Stránka vedení z webu iPlant. Citováno 27. května 2014.
  14. ^ „ELIXIR: Data for Life“. Oficiální webové stránky. Wellcome Trust Genome Campus, Hinxton, Cambridgeshire, Velká Británie: EMBL-Evropský bioinformatický institut. Citováno 28. září 2011.
  15. ^ „About Bamboo“. Web aplikace Project Bamboo. Archivovány od originál 9. října 2011. Citováno 27. září 2011.
  16. ^ Brown, Susan; Thatcher, Sherry (2011). „Faktory ovlivňující přijetí a nepřijetí kyberinfrastruktury výzkumnou komunitou“. Konference o informačních systémech v tichomořské Asii. ISBN  978-1-86435-644-1.
  17. ^ Steve Goff (18. září 2008). „The iPlant Collaborative: A Cyberinfrastructure-Center Community Community of Plant and Computing Scientists“ (PDF). Nová prezentace PhytologistSymposium. Archivovány od originál (PDF) dne 22. dubna 2012. Citováno 29. září 2011.
  18. ^ Heidi Ledford (24. června 2009). „Cyberinfrastructure: Feed me data“. Příroda. 459 (7250): 1047–1049. doi:10.1038 / 4591047a. PMID  19553968. Program iPlant byl navržen tak, aby poskytl vědcům rostlin novou informační infrastrukturu. Nejprve se ale museli rozhodnout, co chtějí ...
  19. ^ Jordan, Chris; Stanzione, Dan; Ware, Doreen; Lu, Jerry; Noutsos, Christos (2010). „Komplexní datová infrastruktura pro bioinformatiku rostlin“ (PDF). 2010 Mezinárodní konference IEEE o seminářích a plakátech o klastrových počítačích (CLUSTER WORKSHOPS). s. 1–5. doi:10.1109 / CLUSTERWKSP.2010.5613093. ISBN  978-1-4244-8395-2. S2CID  2278398.
  20. ^ Moore, Reagan W .; et al. (19. května 2009). „Distribuované systémy správy dat založené na zásadách“. 4. mezinárodní konference o otevřených úložištích. Gruzínský technologický institut. Citováno 28. září 2011.
  21. ^ Ram, Sudha; Jun Liu (2010). "Provenance Management v biologických vědách". Přednášky z informatiky. Pokroky v koncepčním modelování, aplikace a výzvy. 6413. Springer Berlin / Heidelberg. str. 54–64. doi:10.1007/978-3-642-16385-2_8. ISBN  978-3-642-16384-5.
  22. ^ Brown, Susan A .; Thatcherová, Sherry; Dang, Yan (2010). „Správa znalostí v měnícím se vědeckém prostředí: dopad kybernetické infrastruktury“. 2010 43. mezinárodní konference na Havaji o systémových vědách. s. 1–10. doi:10.1109 / HICSS.2010.263. ISBN  978-1-4244-5509-6. S2CID  1132763.
  23. ^ Thomas Veneklasen (11. března 2010). „Kdo co dělá na Wikipedii?“. E! Vědecké zprávy. Citováno 29. září 2011.
  24. ^ Jun Liu; Sudha Ram (prosinec 2009). „Who What What: Collaboration Patterns in the Wikipedia and their Impact on Data Quality“. 19. Workshop o informačních technologiích a systémech: 175–180. SSRN  1565682.
  25. ^ „Hledání ocenění - informace o oceněném“. Vyhledávání na webu NSF. Národní vědecká nadace. Citováno 28. září 2011. Viz abstrakty pro ocenění # 0849861, # 0923975, # 0940841, # 0953184, # 1027542, # 1031416, # 1032105, # 1126481, # 1126998.
  26. ^ „Výzkumný tým pod vedením UA získal 50 milionů dolarů na řešení velkých výzev rostlinné biologie“. Tisková zpráva. University of Arizona. 30. ledna 2008. Citováno 23. září 2011.
  27. ^ A b C „iPlant jde vpřed ve spolupráci s velkými výzvami“. Leták iPlant. 09–2. 9. dubna 2009. Citováno 25. září 2011.
  28. ^ "Trait Evolution". Web společnosti iPlant. Citováno 25. září 2011.
  29. ^ A b „Workshop o integraci a vizualizaci“. Leták iPlant. 11–2. 8. června 2011. Citováno 25. září 2011.
  30. ^ „Výpočetní technika pro život: Vědci jsou závislí na pokročilé výpočetní technice, aby lépe porozuměli evoluci, objevu léků a genetice“. University of Texas v Austinu. 31. května 2010. Archivovány od originál 2. října 2011. Citováno 25. září 2011.
  31. ^ "Aktuální projekty". Web EMEC. Citováno 21. února 2013.
  32. ^ Matthew Helmke (19. srpna 2011). „Prostředí iPlant Discovery“. Příručka Discovery Environment 0.4. Citováno 28. září 2011.
  33. ^ Dooley, Rion (19. července 2011). „API pro nasycení světa“. TeraGrid 2011: Extreme Digital Discovery. Salt Lake City, Utah. Archivovány od originál (PDF) dne 19. září 2012. Citováno 28. září 2011.
  34. ^ Seung-jin, Kim; et al. (1. listopadu 2010). „Usnadnění přístupu k přizpůsobené výpočetní infrastruktuře pro vědy o rostlinách: Atmosféra cloudfront“ (PDF). 2. mezinárodní konference IEEE o cloudových výpočetních technologiích a vědě. Indianapolis, Indiana. Citováno 28. září 2011.
  35. ^ Juan Antonio Raygoza Garay; Sonya Lowry; John Wregglesworth (3. května 2011). „Umožnění výzkumu rostlinných věd pomocí prostředí iPlant Discovery Environment a Condor“ (PDF). Prezentace Condor Week. Oddělení informatiky na University of Wisconsin. Citováno 28. září 2011.
  36. ^ Gessler, D. D .; et al. (23. září 2009). „SSWAP: Jednoduchá sémantická webová architektura a protokol pro sémantické webové služby“. BMC bioinformatika. 10 (309): 309. doi:10.1186/1471-2105-10-309. PMC  2761904. PMID  19775460.
  37. ^ Nelson, R. T .; et al. (4. června 2010). „Aplikace a metody využívající jednoduchou sémantickou webovou architekturu a protokol (SSWAP) pro zjišťování zdrojů bioinformatiky a různorodou integraci dat a služeb“. Těžba biodat. 3 (1): 3. doi:10.1186/1756-0381-3-3. PMC  2894815. PMID  20525377.
  38. ^ Pautasso, Cesare; Wilde, Erik; Alarcon, Rosa (4. prosince 2013). REST: Témata pokročilého výzkumu a praktické aplikace. Springer Science & Business Media. str. 76–77. ISBN  9781461492993. Citováno 27. června 2016.
  39. ^ Barros, Alistair; Oberle, Daniel (2. března 2012). Příručka k popisu služby: USDL a jeho metody. Springer Science & Business Media. str. 169. ISBN  9781461418641. Citováno 27. června 2016.
  40. ^ Narro, Martha L .; et al. (Srpen 2011). „TNRS: taxonomická služba rozlišení názvů rostlin“. Biologie rostlin. Minneapolis. Archivovány od originál 16. května 2011. Citováno 14. září 2011.
  41. ^ John Whitfield (13. června 2011). „Species spellchecker fixes plant glitches: Online tool should we we out out misspellings and duplatures“. Příroda. 474 (7351): 263. doi:10.1038 / 474263a. PMID  21677719.
  42. ^ A b C Hanlon, Matthew R .; Mock, Stephen; Nuthulapati, Praveen; Gonzales, Michael B .; Soltis, Pamela; Soltis, Douglas; Majure, Lucas C .; Payton, Adam; Mishler, Brent; Tremblay, Susan; Madsen, Thomas; Olmstead, Richard; McCourt, Richard; Wojciechowski, Martin; Obchodník, Nirav (2010). „My-Plant.org: Fylogeneticky strukturovaná sociální síť“. Workshop Gateway Computing Environments 2010 (GCE). s. 1–8. doi:10.1109 / GCE.2010.5676118. ISBN  978-1-4244-9751-5. S2CID  12621375.
  43. ^ Schaeffer, Mary; et al. (2011). „MaizeGDB: kurátorství a dosah jdou ruku v ruce“. Database: The Journal of Biological Databases and Curation. Oxford University Press. 2011: bar022. doi:10.1093 / databáze / bar022. PMC  3104940. PMID  21624896.
  44. ^ „DNA Subway: Fast Track to Gene Annotation and Genome Analysis“. Dolan DNA Learning Center webová stránka. Citováno 29. září 2011.
  45. ^ Uwe Hilgert (9. července 2011). „DNA metro umisťuje studenty na rychlou cestu k analýze genomu rostlin a čárovému kódu DNA“. Botany 2011: Healing the Planet (workshop). Citováno 29. září 2011.

externí odkazy