OBIECTIVUL GENERAL AL PROIECTULUI:

Obiectivul general al proiectului este creșterea capacității de cercetare și inovare a Universității Politehnica din Timișoara (UPT) cu scopul ridicării nivelului de competitivitate și vizibilitate științifică al instituției pe plan internațional, precum și al îmbunătățirii capacității de transfer tehnologic pentru rezultatele de cercetare, prin crearea unui nod cloud eficient energetic, de tip privat bazat pe tehnologii deschise, atașat rețelei internaționale de infrastructură cloud de cercetare, cu aplicabilitate in colectarea, stocarea, analiza, distriburea și protecția masivelor de date heterogene, produse în cadrul inițiativelor de cercetare și inovare derulate în regiunea de vest a României.
Proiectul contribuie la dezvoltarea sistemului național de calcul și infrastructură IT&C pentru cercetare prin implementarea unui nod cloud în Timișoara susținut de UPT, racordat la rețeaua de institute de cercetare europeană și interconectat cu alte noduri similare din țară. Nodul cloud UPT va fi prevăzut cu capacitatea de a deservi servicii pervasive pentru aplicații de tip IoT, deep learning și soluții inteligente, precum și oferirea unei platforme tolerante la defecte și securizate pentru protecția datelor cu caracter personal în baza noii legislații europene prevăzute de Regulamentul General privind Protecția Datelor cu Caracter Personal (GDPR).
Aspectele particulare ale infrastructurii propuse, ce o diferențiază de alte structuri similare, sunt (1) orientarea către tehnologii și date libere (open), (2) eterogenitatea componentelor de procesare și (3) eficiența energetică la nivel de infrastructură, servicii și aplicații.
Atingerea acestui obiectiv va duce la obținerea următorilor indicatori de realizare la sfârșitul implementării proiectului:

- o infrastructură de tip cloud privat de înaltă performanță conceput pentru aplicații în domenii multiple cu scopul utilizării în proiecte de cercetare și inovare;

- trei aplicații de tip platformă și module de interfațare pentru nodul cloud ce oferă suport pentru (1) colectarea și distribuirea datelor, (2) procesarea și analiza datelor decuplată de servere (serverless computing) și (3) protecția datelor e baza normelor GDPR.

- trei aplicații demonstrative ce vor pune în evideță funcționalitatea modulelor și serviciilor cloud realizate în cadrul proiectului: (1) o aplicație de tip IoT pentru colectarea prin mecanisme de tip crowdsourcing a parametrilor de calitate a aerului, (2) selectarea inteligentă a unui subset de imagini bazată pe estimarea diversităţii pentru algoritmi de deep learning și (3) asistent personal inteligent pentru optimizarea traficului rutier pe baza tiparelor existente la nivel individual și de grupuri de utilizatori.

- o bază de date libere și protejate cu date de cercetare și date despre certetători

- minim 3 aplicații utilizate de echipele de cercetare/dezvoltare din UPT pentru derularea proiectelor de cercetare (ex. soluții detipul GIT, Dropbox, Social, Wiki, chat)


OBIECTIVELE SPECIFICE:

>> Realizarea unei infrastructuri de calcul și stocare eficiente energetic, oferite ca serviciu (IaaS), pentru furnizarea de medii virtuale flexibile ca gestionare și scalabile din punctul de vedere al resurselor, ce pot fi ușor adaptate la tipuri de aplicații pentru domenii de cercetare multiple, precum și la metodologii de cercetare specifice diferitelor categorii de utilizatori ai grupurilor țintă.

Acest obiectiv contribuie la creșterea competitivității științifice și de inovare a beneficiarilor infrastructurii, prin degrevarea acestora de activitățile specifice de instalare, configurare și mentenanță a sistemelor hardware, permițându-le concentrarea pe activitățile domeniului lor specific de cercetare.

Domeniile de cercetare sunt recunoscute pentru puternica lor fragmentare, pornind de la limbaj și modele teoretice și până la mașinile hardware și uneltele software necesare pentru simulare și testare, fapt ce poate fi o provocare pentru realizarea unei astfel de infrastructuri. Soluția propusă pentru acoperirea a cât mai multe domenii de cercetare este portarea lor într-o infrastructură eterogenă și interconectată, ce oferă beneficiarilor posibilitatea de a selecta în mod dinamic numărul de resurse și tipul acestora pentru fiecare tip de aplicație. Nodul propus va conține cel puțin 500 unități de procesare eterogene (CPU, GPU și FPGA) interconectate prin linii de comunicare de mare viteză, cu o memorie de minim 2GB per instanță virtuală.

În plus, pentru implementarea unei infrastructuri eficiente energetic, nodul va fi dotat cu instrumente de monitorizare hardware pentru consum de energie, temperatură și încărcare.

>> Realizarea pana la finalul 2020 a unei platforme de stocare și schimb de date de mari dimensiuni, oferită ca serviciu (PaaS) peste infrastructura cloud, pentru furnizarea utilizatorilor grupurilor țintă de servicii de colectare, stocare si publicare a datelor furnizate de aplicațiile și experimentele realizate de aceștia.

Acest obiectiv contribuie la creșterea gradului de colaborare și vizibilitate internațională și ridicarea nivelului de interdisciplinaritate pentru proiectele de cercetare derulate în cadrul UPT, prin facilitarea schimbului de date între parteneri, distribuirea datelor in format deschis către diferite comunități și standardizarea formatelor datelor pentru comunicarea între domenii de cercetare diferite.

Fragmentarea pe domenii de cercetare apare și în ceea ce privește datele cu care operează fiecare dintre echipele ce lucrează în proiecte inter/multi-disciplinare. Soluția propusă pentru reducerea fragmentării la nivelul datelor, este o platformă ce permite colectarea și stocarea unor date eterogene, augmentate cu meta informații pentru tratarea lor într-o formă structurată. Un alt aspect vizat de această platformă constă în posibilitatea de distribuire a datelor în vederea replicării rezultatelor cercetărilor publicate și de către alți cercetărori. În plus, platforma va oferi suport de analiză similar celor oferite de piețele de distribuire a aplicațiilor mobile.

La implementarea platformei se au în vedere trei categorii de date specifice folosite pentru validare: (1) date de tip crowdsourcing/IoT (2) date de tip multimedia si (3) date de tip geografic. Capacitatea minimă de stocare a datelor va fi de 100TB si va oferi suport pentru timp-real.

>> Realizarea pana la finalul 2020 a unei platforme de aplicații independentă de servere (FaaS) integrată cu platforma pentru date, pentru a furniza utilizatorilor grupurilor țintă medii de execuție personalizate pentru aplicațiile specifice domeniului de cercetare în care sunt angrenați, cât mai decuplate de infrastructură.

Acest obiectiv contribuie la creșterea calității și cantității rezultatelor cercetării, oferind productivitate ridicată și scalabilitate superioară față de modelele clasice PaaS sau SaaS, prin decuplarea de specificul unei mașini virtuale și focalizarea pe operațiile specifice domeniului.

Se au în vedere trei aplicații demonstrative pentru care nodul trebuie să ofere servicii specifice de procesare, mapate pe tipurile de date suportate de platforma de stocare:

- aplicație de tip croudsourcing pentru monitorizarea poluării aerului cu scopul realizării unui asistent personal purtabil pentru determinarea factorului de poluare individual (min 100 senzori);

- aplicație de tip învățare avansată (deep learning) pentru selectarea inteligentă a unui subset de imagini bazată pe estimarea diversităţii pentru algoritmi de deep learning (min 1M imagini);

- aplicație de tip asistent personal inteligent pentru optimizarea traficului rutier pe baza tiparelor existente la nivel individual și de grupuri de utilizatori (min 1K rute).

Rolul aplicațiilor demonstrative este acela de a valida platformele dezvoltate în cadrul proiectului pe modele cât mai diverse de combinații procesări-date. Aplicațiile demonstrative, ce se înscriu între domeniile de cercetare ale UPT, fiind în diferite grade de realizare, vor constitui primele surse de date pentru Cloud-ul UPT.

>> Realizarea pana la finalul 2020 a unei soluții locale pentru gestionarea și păstrarea datelor cu caracter personal rezultate în urma activităților de cercetare și inovare în cadrul UPT, conform noilor standarde adoptate la nivel european pentru GDPR.

Acest obiectiv contribuie la creșterea gradului de maturitate și siguranță al grupurilor de cercetare prin asigurarea unui cadru legal pentru identificarea, operarea și stocarea datelor cu caracter personal ce se intersectează cu datele științifice vizate de activitățile de cercetare.

Normele actuale prevazute de GDPR sunt direct aplicabile si obligatorii în toate elementele sale pentru toate statele membre, indiferent de legislația națională sau de tipul de activitate desfasurat, inclusiv cercetarea. Dispozițiile regulamentului pot fi invocate direct de către persoane individuale, întreprinderi, administrații publice și alte organizații care prelucrează date cu caracter personal. Nerespectarea acestor norme atrage consecințe extrem de dure ce pot destabiliza o instituție, in special pe cele de cercetare și de învățământ.

GDPR afectează astfel în mod direct toate domeniile de cercetare ce folosesc și date cu caracter personal, inclusiv la analiza datelor de mari dimensiuni. Soluția propusă va conține suport pentru cererea consensului utilizatorilor, anonimizarea datelor, trasabilitatea si stergerea datelor cu caracter personal. Soluția vizează cele 3 aplicații de cercetare propuse în cadrul proiectului cât și datele personale ale subiecților pe ale căror date se aplică tehnicile de analiză. Se va realiza o DB cu cercetători conform normelor GDPR. Se vor integra cel puțin 3 alte aplicatii utilizate de membri UPT.


PARTENERIATUL:

Beneficiar unic: Universitatea Politehnica Timișoara


ECHIPA PROIECTULUI:

Director proiect: DRAGAN Florin / MARCU Marius George

Echipa de implementare: MICEA Mihai; POPA Mircea; CREȚU Vladimir; CIOARGĂ Adriana-Ramona; CIOARGĂ Razvan-Dorel; TIRU Cosmin; IERCAN Daniel; PESCARU Dan; CERNĂZANU-GLĂVAN Cosmin; FUICU
                                             Sebastian-Onuț; STÂNGACIU Valentin; AMARICĂI-Boncalo Alexandru; CIULEANU Mihaela; JURCHESCU Silvia Ana; ADAMESCU Nicolina; NIMARA Sergiu; STÂNGACIU Cristina-Sorina;
                                             BOGDAN Răzvan


DEPARTAMENT:

CTI - Calculatoare și Tehnologia Informației 


VALOAREA CONTRACTULUI:

3.271.836,58 (lei)


DURATA PROIECTULUI: 

Data de începere a proiectului: 16/04/2020
Data de finalizare a proiectului: 15/04/2022
Durata proiectului (în luni): 24


CONTRACT:

237 / 21.04.2020