- Institut de la Francophonie pour l’Informatique. - D´ eveloppement d’un portail web pour le criblage virtuel sur la grille de calcul. - A l’heure actuelle, la grille de calcul est en train de devenir une force motrice ma. - La grille de calcul a initi´ e plusieurs projets ` a grande ´ echelle dans les approches de criblage de m´ edicaments in-silico.. - L’objectif de ce travail est de d´ evelopper un portail web conviviale pour effectuer le criblage virtuel, et de d´ eployer un tr` es grand nombre de docking sur la grille de calcul. - Pour atteindre ce but, la grille de calcul a ´ et´ e utilis´ e pour acc´ el´ erer la recherche et la d´ ecouverte de nouveaux m´ edicaments in-silico et traitements pour les maladies infectieuses.. - 2.5 Grille de calcul. - 2.5.2 Grille de calcul. - 2.5.5 Composants de la grille. - 2.5.6 Fonctionnement de la grille. - D´ efis de la grille. - 8 La grille de calcul. - 9 Couches de la grille de calcul. - 17 Workflow soumission de job sur la grille avec Taverna. - 35 Interface d’ajout de fichier de param` etres de la grille. - 43 Enregistrement du r´ esultat du job sur la grille de calcul. - 45 Les fichiers log de docking et de la grille dlg &. - Le d´ efi se situe au niveau de la conception de nouveaux m´ edicaments, qui est un processus long et tr` es on´ ereux, et au niveau du d´ eployement d’un grand nombre de docking sur la grille de calcul. - Dans cette partie, nous allons d´ ecrire en d´ etail la technique du criblage virtuel ainsi l’amarrage ”Docking”, le principe de la grille de calcul et son rˆ ole dans la d´ ecouverte de nouveaux m´ edicaments pour les maladies n´ egilg´ ees et dangereuses. - Pr´ eparer les fichiers de param` etres pour la grille.. - G´ en´ eration d’un fichier de param` etre de la grille. - G´ en´ eration des fichiers de cartes et de donn´ ees de la grille. - ”AutoGrid4” pour g´ en´ erer les diff´ erents fichiers de cartes et le fichier principal de donn´ ees de la grille.. - qui va nous aider dans la prochaine phase de lancement des jobs sur la grille de calcul pour faire le docking.. - A l’origine, la grille. - La grille de calcul est largement utilis´ e dans plusieurs domaines : chimie, bio-informatique, math´ ematique, biom´ edecine.... - Figure 8 – La grille de calcul 2.5.3 Organisation virtuelle. - La grille de calcul prend en charge plusieurs organisations virtuelles, qui partagent des ressources entre elles. - Les chercheurs doivent adh´ erer ` a une VO afin d’utiliser les ressources informatiques de la grille fournie par EGI (https. - Figure 9 – Couches de la grille de calcul 2.5.5 Composants de la grille. - Les principaux composants de l’environnement informatique de la grille sont discut´ es en d´ etail dans cette section. - Les composants de l’infrastructure de la grille de calcul sont. - • Le portail de la grille. - Plus tard cette information est utilis´ ee par le portail de la grille et le planificateur des ressources pour trouver les ressources appropri´ ee sur la grille de calcul pour r´ epondre ` a la demande de l’utilisateur.. - L’utilisateur de la grille est un consommateur de ressources de la grille de calcul. - Le fonctionnement de la grille est assez simple.. - Comme le montre la figure ci-dessus, le fonctionnement des diff´ erents composants de la grille sont. - • Les utilisateurs du r´ eseau pr´ esentent leurs jobs au Resource Broker de la grille.. - • Le gestionnaire de ressources de la grille ”Resource Manager”, authentifie et assure le cr´ edit n´ ecessaire dans le compte de l’utilisateur afin de d´ eployer les ressources de la grille.. - • Le courtier rassemble les r´ esultats et les passent ` a l’utilisateur de la grille.. - Cette architecture a ´ et´ e adapt´ e en fonction des besoins sp´ ecifiques de la technologie de grille de calcul.. - Ce service de docking in- silico profite des services de la technologie de grille de calcul, afin de raffiner la d´ ecouverte de m´ edicaments. - Toutefois, le processus massif in-silico b´ en´ efice du haut d´ ebit de la technologie de la grille de calcul. - GAP est un environnement de d´ eveloppement d’applications de haut niveau pour la cr´ eation de services d’application de la grille [7]. - Les utilisateurs pr´ eparent les fichiers de criblage virtuel dans l’interface utilisateur graphique GVSS, puis s´ electionnent les ressources de la grille de calcul pour soumettre des jobs. - Ces jobs informatiques sont g´ er´ es par GAP/DIANE pour distribuer les agents de grille de calcul ` a la grille [18]. - Toutes les tˆ aches informatiques sont g´ er´ es par GAP/DIANE afin de distribuer les Workers de la grille de calcul. - Le d´ eveloppement de cette interface permet de r´ eduire l’effort pour communiquer avec l’environnement de la grille. - Il r´ eduit consid´ erablement le coˆ ut en utilisant la demande dynamique des res- sources de la grille de calcul. - Le but de WISDOM est de prouver la pertinence de l’utilisation de la grille de calcul dans la recherche de m´ edicaments et de trai- tement pour les maladies dangereuses [8]. - Cette plate-forme fournit une couche entre les utilisateurs et l’environ- nement de la grille de calcul afin de dissimuler sa complexit´ e. - Avec cette plate-forme les utilisateurs peuvent facilement utiliser les ressources de la grille pour effectuer leur calcul.. - • Le gestionnaire de donn´ ees ”Data Manager”, g` ere les fichiers sur la grille de calcul.. - Un agent interagit avec le gestionnaire de tˆ ache pour r´ ecup´ erer une tˆ ache et l’ex´ ecute sur la grille de calcul.. - Et le gestionnaire de donn´ ees g` ere les fichiers sur la grille en mode batch.. - Syst` eme de gestion de la charge de travail. - La soumission des jobs sur la grille de calcul avec l’intergiciel DIRAC, n´ ecessite un lan- gage sp´ eciale ”JDL”. - Ci-dessous, un exemple d’un script jdl qui permet de soumettre un job de docking sur la grille de calcul.. - La structure modulaire de DIRAC permet de l’adapter rapi- dement aux besoins particuliers des diff´ erentes communaut´ es d’utilisateurs pour faciliter leur acc` es aux ressources et services de la grille de calcul. - a savoir aider les utilisateurs ` a communiquer facilement avec l’environnement de la grille de calcul, soumettre, contrˆ oler et surveiller les jobs. - d’envoyer des jobs de docking sur la grille de calcul et de r´ ecup´ erer les r´ esultats ` a travers ce portail, dont le but acc´ el´ erer la recherche de m´ edicaments. - Nous avons utilis´ e l’intergiciel DIRAC, qui va servir comme in- term´ ediaire entre le portail et les ressources de la grille pour la soumission des jobs de docking sur la grille de calcul, et la r´ ecup´ eration des r´ esultats ` a partir de l’espace de sto- ckage de la grille. - et ` a soumettre les job sur la grille de calcul en utilisant l’intergiciel DIRAC . - Le serveur DIRAC soumet les jobs de docking g´ en´ er´ es par Taverna service sur l’´ el´ ement de calcul de la grille. - ”dirac-wms-job-submit” pour soumettre les jobs sur la grille de calcul. - Afin de comprendre le fonctionnement de ces outils, nous avons install´ e le client DIRAC (voir annexe) pour mieux cerner le m´ ecanisme de soumission des jobs sur la grille de calcul. - et la sortie est l’identifiant du job soumis sur la grille. - Figure 17 – Workflow soumission de job sur la grille avec Taverna. - l’´ etat du job, et le chemin du r´ esultat du job apr` es l’avoir r´ ecup´ erer depuis la grille de calcul. - • Project, cette table contient tout les fichiers n´ ecessaires qui seront utilis´ es pour lancer des jobs de docking sur la grille de calcul. - gpf , pour g´ en´ erer les fichiers n´ ecessaires (jdl et shell), et il soumet les job de docking sur la grille de calcul via DIRAC ` a partir des fichiers jdl qu’il les a g´ en´ erer. - Le dernier service repose sur la r´ ecup´ eration du r´ esultat du job depuis la grille de calcul. - Si le statut du job est ` a l’´ etat (Done), alors le service r´ ecup` ere le r´ esultat du job ` a partir de l’espace de stockage de la grille de calcul. - Apr` es la g´ en´ eration des scripts, les jobs sont soumis sur la grille de calcul ` a travers l’intergiciel. - pour qu’ils puissent effectuer le criblage virtuel in-silico sur la grille de calcul. - Il g´ ere les utilisateurs, les ligands, les prot´ eines, les param` etres de la grille et les projets de docking.. - Comme nous avons cit´ e dans la partie impl´ ementation, la relation entre la prot´ eine et les param` etres de la grille est une relation (1 :n). - La capture suivante illustre l’ajout d’un fichier de param` etre de la grille.. - Figure 35 – Interface d’ajout de fichier de param` etres de la grille. - On arrive ` a la partie importante dans ce projet, elle consiste ` a cr´ eer un projet pour le docking et soumettre les jobs de docking sur la grille de calcul. - Apr` es, il soumet le job sur la grille de calcul. - a partir de la grille ` a travers de ce portail web. - Les fichiers de param` etres pour la grille grid parameter et pour le docking dock parameter (dpf &. - On peut voir que le r´ esultat du docking est bien enregistr´ e dans l’espace de stockage de la grille de calcul, o` u nous avons compress´ e les fichiers r´ esultant du docking.. - Figure 43 – Enregistrement du r´ esultat du job sur la grille de calcul. - Figure 45 – Les fichiers log de docking et de la grille dlg &. - Rappelons que le but essentiel de l’utilisation de la grille de calcul, est la possibilit´ e de soumettre plusieurs jobs en parall` ele. - L’utilisateur peut soumettre plusieurs jobs de docking sur la grille de calcul via l’intergiciel DIRAC. - fichiers ”jdl” essentiels, puis il les soumets sur la la grille de calcul pour que le Worker Node puisse ex´ ecuter ces jobs. - Les r´ esultats des jobs sont compress´ e dans un fichier zip, ensuite stock´ e sur l’espace de stockage de la grille. - Nous avons utilis´ e DIRAC comme intergiciel afin de soumettre les jobs de docking sur la grille de calcul, suivre l’´ etat du job et r´ ecup´ erer les r´ esultats. - Ce portail fournit un moyen pour la gestion des prot´ eines, des ligands, des param` etres de grille, des projets de docking, de soumettre des jobs de docking sur la grille de calcul et de r´ ecup´ erer les r´ esultats.. - a grande ´ echelle sur la grille de calcul en utilisant l’intergiciel DIRAC et l’environnement Taverna [26]. - Afin de faciliter l’interaction entre l’utilisateur et les ressources de la grille de calcul, nous avons d´ evelopp´ e un portail web qui r´ epond aux besoins des utilisateurs qui ne sont pas forc´ ement des experts en informatique. - Ainsi, de cr´ eer leur projet et d’effectuer le docking ”in-silico” afin d’acc´ el´ erer leur recherche sans se pr´ eoccuper de la complexit´ e du portail, tout en d´ eployant les ressources de la grille de calcul pour soumettre les jobs de docking ` a travers l’intergiciel ”DIRAC”. - Nous avons cr´ e´ e un workflow pour le criblage virtuel sur la grille en utilisant l’outil ”Taverna”. - Nous avons pu soumettre les jobs de docking de la base de donn´ ee ZINC (10256 compos´ es), o` u nous avons stock´ es les r´ esultats sur l’espace de stockage de la grille de calcul.. - – Poss` ede un certificat X.509 reconnu par EGEE, afin de pouvoir utiliser les ressource de la grille EGEE.. - • Liste des jobs de docking soumis ` a travers le portail sur la grille de calcul et leur. - • R´ esultats des jobs de docking stock´ es sur l’espace de stockage de la grille de calcul.