Weer een wereldwijd web

De koppeling van computers in een netwerk biedt meer mogelijkheden dan internet alleen. Een nieuwe masteropleiding aan de Universiteit van Amsterdam maakt studenten daarmee vertrouwd.

OP DE EERSTE DAG van het academisch jaar zitten zo'n 25 jongens in een klaslokaal in het Science Park in Amsterdam. Twintigers, waarvan de helft uit Nederland komt en de helft uit de rest van de wereld: Israël, China, Duitsland. Ze volgen het eerste college van de enige Europese mastersopleiding in Grid Computing.

ICT-experts zien `Grid computing' of gridtechnologie als de belangrijkste vernieuwing sinds de komst van internet. Internet verbindt de data op computers over de hele wereld. Gridtechnologie kan de rekenkracht en opslagruimte van computers aan elkaar koppelen, waardoor complexe berekeningen kunnen worden uitgevoerd zoals die nodig zijn voor klimaatsimulaties of 3D-visualisaties van medische scans. Dat gebeurt door de verbonden computers met computerprogrammatuur als één grote computer te laten werken.

Sommigen gaan nog een stap verder en zien gridtechnologie niet alleen als een manier om computerkracht te bundelen, maar ook menselijke vermogens en kennis. Peter Sloot is hoogleraar Computationele wetenschappen aan de Universiteit van Amsterdam (UvA) en de stuwende kracht achter de nieuwe masteropleiding. ``Wanneer ik mensen uitleg wat gridtechnologie is, komt altijd het SETI@Home-project ter sprake'', zegt hij. ``Het is een aardige illustratie om het gridconcept te verduidelijken. SETI@Home (SETI staat voor Search for extra-terrestrial intelligence) gebruikt computervermogen van internetgebruikers om de data te analyseren die ze ontvangen van de radiotelescoop in Puerto Rico. Gebruikers kunnen vanaf de SETI-website een screensaver downloaden, die na installatie dagelijks rekentijd `steelt' van hun computer. Wanneer de processor niet bezig is met zijn eigen werk, analyseert hij de data en stuurt die vervolgens terug naar SETI ``Er zijn miljoenen computers op de wereld die maar een fractie van hun rekenkracht gebruiken. Waarom zou je die niet benutten? Die gedachte ligt aan de basis van grid computing.''

Sloots onderzoeksgroep is betrokken bij een experiment in Tsjechië waarbij wordt geprobeerd om data te combineren en daarmee te komen tot een effectieve aanpak van overstromingen. Daartoe moeten verschillende zaken op elkaar worden afgestemd: de waterstand van de rivier (die wordt geregistreerd door een satelliet), de weersvoorspellingen en de stand van de sluizen die tegenwoordig elektronisch bediend worden. Sloot: ``Als het water in de rivier zo hoog staat, de stand van de sluizen zus is en dit de verwachte hoeveelheid regen zo, dan kunnen we voorspellen dat er binnen afzienbare tijd een grote golf aan komt.''

Hier zijn complexe modellen nodig, slimme software, ingewikkelde simulaties en veel, heel veel computerkracht. Maar waarom zou je alleen voorspellingen doen, als de infrastructuur van politie, brandweer en het leger ook elektronisch is? Voeg die data toe en je bent in staat tot gerichte rampenbestrijding, meent Sloot: ``Die mensen staan straks met hun voeten in het water, dus als jij nou sluis A openzet en de politie op punt B het verkeer laat reguleren, dan ben je klaar. Om al die kennis en systemen aan elkaar te hangen en met elkaar te laten communiceren is grid computing nodig.''

De studenten kiezen voor grid computing vanwege het experimentele karakter of omdat ze geloven dat dit de belangrijkste technologie van de toekomst is. Voor aanvang van het college zegt Derek Groen (22): ``De technologie is zo nieuw dat hij nog niet vastligt. Natuurlijk weten we niet hoe het grid er over tien jaar uit zal zien, maar dat wist ook niemand van internet. Het heeft gewoon heel veel potentieel.''

Tijdens het tweede deel van het college kijken de heren in het klaslokaal goedkeurend naar pulserende en kloppende bloedbanen in een simulatie van bloeddoorstroming in het menselijk lichaam. Het is een product van het CrossGrid-project, waaraan 21 partijen uit elf Europese landen aan meewerkten. Ze combineren niet alleen de rekenkracht van hun computer, maar ook de kennis die nodig is om een simulatie te creëren. Nederland levert bijvoorbeeld de technologie die interactie mogelijk maakt tussen mens en simulatie. Duitsland maakt de hoge-resolutie MRI-scan en de computers in Polen en Portugal rekenen verschillende scenario's door. De uiteindelijk simulatie stelt chirurgen in staat de meest effectieve manier te bepalen om een bepaalde bypass-operatie uit te voeren.

Voor de hand liggende problemen met grid technologie zijn de beveiliging en de menselijke achterdocht over het delen van data. Daarnaast zijn er vaak nauwelijks mensen die genoeg kennis hebben om de data juist te interpreteren. Neem het experiment in Tsjechië. Sloot: ``Het vereist deskundigheid uit meerdere vakgebieden. Je moet mensen hebben met verstand van het weer, van water, van satellietdata. Je hebt naast informatici ook biologen, scheikundigen, natuurkundigen, en wiskundigen nodig om de data te ontsluiten. Grid computing vraagt om mensen met een brede technische kennis. En die zijn er nauwelijks en zeker niet in Nederland.''

Volgens Sloot stromen er niet genoeg studenten naar exacte studies omdat ze op de lagere en middelbare school zelden worden gestimuleerd te kiezen voor een exacte richting. ``In Nederland vinden we het belangrijker dat onze kinderen Frans leren dan informatica. Ze worden aangemoedigd economie te gaan studeren of politicologie, maar wetenschap en techniek? Dat is voor zonderlingen.''

    • Karina Meerman