Gaspra - software for astronomical image processing in high-performance computing clusters

Abstract

Resumo: Há uma enorme quantidade de informação gerada por telescópios como imagens astronômicas. Portanto, software e equipamentos podem processar essas imagens para encontrar novos fenômenos e obter novos conhecimentos sobre o espaço. Considerando a necessidade de um rápido processamento dessas imagens, apresentamos um software para processamento de imagens astronômicas em clusters de computação de alto desempenho, que utilizam sistemas de memória compartilhada e distribuída, chamado Gaspra. Projetamos o Gaspra para processamento em lote de grandes conjuntos de imagens astronômicas, permitindo aos pesquisadores criar workflows científicos para obter novos conhecimentos a partir desses conjuntos de dados de imagens do espaço. Experimentos com Gaspra mostram um aumento de velocidade de 3,5 vezes para processar uma única imagem em cinco nós de processamento, suportando, cada nó, 64 threads distintos. Palavras-chave:Imagens astronômicas. Processamento de imagens. Processamento de alto desempenho.Abstract: There is a huge amount of information generated by telescopes as astronomical images. Therefore, software and equipment could process these images to find new phenomena and obtain new knowledge about the space. Considering the need of rapid processing of those images, we present a software for astronomical image processing in high-performance computing clusters, which use shared and distributed memory systems, called Gaspra. We designed Gaspra to batch process large sets of astronomical images, allowing researchers to create scientific workflows to obtain new knowledge from these astronomy imagery data sets. Experiments with Gaspra show a 3.5-fold speedup to process a single image in five processing nodes, each node supporting 64 different threads.