Laboratorio de Biología Computacional

Personal

Responsable científico: Dr. Frederic Bartumeus (fbartu@ceab.csic.es)
Responsable técnico: Xavier Roijals (xroijals@ceab.csic.es)

Presentación del servicio

El Laboratorio de Biología Computacional (LBC) se crea como respuesta a la creciente demanda de capacidad de computación ligada a la I + D de frontera que se desarrolla en el Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB) y vinculada a diferentes aspectos de la ecología de ecositemas marinos y continentales. La demanda computacional de alto rendimiento se inicia hace diez años, evolucionando de manera natural desde una situación de recursos generados por parte de algunos investigadores a partir de proyectos individuales, hasta la situación actual en la que se dispone de un Clúster de computación de Alto Rendimiento (Clúster CAR) de uso común y compartido, y que ha sido financiado por los recursos de infraestructura del propio centro y por el Ministerio de Economía y Competitividad (CSIC13-4E-1999).

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Equipos y características

La capacidad total del CAR actualmente es de 264 nodos de computación, 2416 GB RAM y 39 TB de espacio de disco. Además contamos con dos servidores de 20 “cores” cada uno y 93 GB de RAM para usos más allá de la computación (BBDD, mapas web interactivos, gestión y salvaguarda de códigos en el CAR vía GIT, etc.).

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Objectivos científicos

Bioinformática y Ecología Molecular

Potenciar la bioinformática y la ecología molecular del CEAB organizando, actualizando periódicamente y centralizando todo el software bioinformático que utiliza el centro, y aumentando las capacidades de cálculo.

Ecología Espacial

 Potenciar la ecología espacial desarrollando un servidor de mapas “open source” organizando y centralizando el software SIG (Sistemas de Informacióo Geográfica) con licencia CSIC. Aumentar la capacidad de cálculo sobre bases de datos geolocalizadas y sobre el procesamiento y análisis de imágenes de satélite.

Ecología teórica y Computacional

 Potenciar la ecología teórica y computacional mediante el desarrollo e implementación de técnicas estadísticas, matemáticas y de simulación aplicadas a sistemas ecológicos. Aumentar la capacidad de cálculo, centralizar y actualizar software en R, Matlab, Scilab, Octave, o Python para realizar estudios teóricos y análisis estadísticos con alta demanda de recursos computacionales (ej. Bootstrapping). 

Minería de Datos y KDD (Knowledge Discovery in Databases)

 Facilitar y promover la utilización de todo tipo de técnicas propias del aprendizaje automático y la inteligencia artificial, como el descubrimiento de conocimiento en bases de datos (KDD), la minería de datos (Data Mining), y los sistemas expertos, organizando y centralizando software para esto y formando a los investigadores en estas disciplinas, que ya son imprescindibles y omnipresentes en estudios de ecología avanzada.

Banco de bases de datos y imágenes

El CEAB ha ido acumulando a lo largo de los años un valioso e importante conjunto de datos de proyectos de investigación. Los datos incluyen registros históricos (décadas) de monitoreo ambiental clave para el análisis del cambio climático y global, así como también imágenes de caracteres taxonómicos relevantes para los estudios de taxonomía y biodiversidad. Queremos generar un repositorio / banco de bases de datos y de imágenes común y accesible a investigadores del centro y abierto bajo condiciones a la comunidad internacional para poder colaborar y generar nuevas sinergias.

Formación

 Para establecer las bases de una ecología más cuantitativa y conceptualmente más sólida es necesario que las nuevas generaciones de ecólogos aprendan lenguajes de programación y entiendan el funcionamiento y la utilidad de un clúster CAR. Asimismo, es necesaria la formación en disciplinas como la algoritmia y la minería de datos, la gestión de bases de datos, aplicaciones, SIG, etc. Este aprendizaje permite a los ecólogos tener herramientas científicas mucho más poderosas para resolver problemas complejos de ecología y entender mejor el entramado de la biodiversidad y su función.
En este sentido el LBC no sólo se limita al clúster CAR sino que pretende ser un laboratorio “vivo” con la implicación de técnicos de apoyo y de investigadores del centro para ofrecer cursos de formación, asesoría individual o de grupos, workshops interdisciplinares, etc. . Todo ello, con el objetivo de establecer puentes operativos entre teoría y empirismo y producir una ecología más cuantitativa e interdisciplinar a todos los usuarios (internos o externos) que lo deseen 

Información para los usuarios

LCB y en particular su infraestructura básica (clúster CAR) ofrece un servicio transversal a todos los grupos de investigación del CEAB.