Het Erasmus Medisch Centrum in Rotterdam presenteerde op 14 september de resultaten van Grid2Do, een onderzoekspilot op basis van gridtechnologie. Betrokken wetenschappers en private deelnemers Rabobank en IBM spreken van ‘een voor alle partijen bevredigend resultaat’. Of er een vervolg aan de samenwerking wordt gegeven blijft echter onduidelijk.
| Grid computing Gridtechnologie staat, zeker in Nederland, nog in de kinderschoenen. Gebruik ervan beperkt zich grotendeels tot de wetenschappelijke wereld, waaruit de gridtechnologie is voortgekomen. Dit is mogelijk de oorzaak van het misverstand dat de term grid computing slechts verwijst naar het koppelen van ‘supercomputers’ binnen, voornamelijk, wetenschappelijke centra. Grid computing is echter veel meer dan dat: standaard-pc’s, applicaties, scanners en machines kunnen met zogenoemde ‘middleware’ – de coördinerende software – binnen een internationaal glasvezelnetwerk met elkaar worden verbonden. Kleine stukjes informatie kunnen decentraal worden opgeslagen en op een willekeurige locatie worden geanalyseerd of bewerkt. Zo is men bijvoorbeeld op de Universiteit van Amsterdam in staat om – met een via het grid verkregen, in Oost-Europa gemaakte MRI-scan – de gevolgen van een bypassoperatie voor de bloeddoorstroming van een Oost-Europeaan driedimensionaal door te rekenen. Die informatie is van groot belang voor het betrokken ziekenhuis, dat tot een dergelijke capaciteitsintensieve berekening zelf niet in staat is. Commerciële toepassingen van gridtechnologie zijn in Europa vooral in Frankrijk en Groot-Brittannië – waar de ontwikkeling van gridtechnologie van overheidswege wordt ondersteund – te vinden. In Nederland zijn commerciële toepassingen nog onbekend, ondanks de relatief dichte verglazing van de internetverbindingen ons land. Via AlmereGrid en Grid2Do kan het bedrijfsleven op niet-commerciële basis enige ervaring opdoen met gridcomputing. |
Datzelfde principe geldt voor de medische informatica. Zo wordt de scanapparatuur in ziekenhuizen steeds nauwkeuriger. De beelden die worden gemaakt van het menselijk lichaam worden daardoor steeds gedetailleerder. Dat levert een schat aan informatie op, maar het betekent ook dat de resulterende beelddatasets steeds omvangrijker worden. Tegelijkertijd kunnen vergelijkingen tussen deze gedetailleerde beelddatasets steeds meer waardevolle informatie opleveren voor medische onderzoekers. Zij zullen die beelden, veelal in 3D, op grote schaal willen vergelijken en analyseren.
Hier stuitten onderzoekers van het Erasmus Medisch Centrum in Rotterdam, het grootste universitair medisch centrum van Nederland, op de limieten van de beschikbare computercapaciteit. Zowel qua rekenkracht als dataopslagcapaciteit schoot die tekort. Hardware-investeringen bleken echter te kostbaar, zeker gezien de wens om up-to-date te blijven.
In 2003 werd daarom een tijdelijke samenwerking aangegaan met de Rabobank en IBM: het pilotproject Grid2Do. Op basis van het gridprincipe – een netwerk van pc’s en servers vormen samen een ‘supercomputer’ van ongekende capaciteit – bood de Rabobank op eigen initiatief zijn overtollige computercapaciteit aan. IBM, van oudsher een voorloper op het gebied van gridtechnologie, leverde de kennis om tot een werkbaar grid te komen. Voor de infrastructuur werd gebruik gemaakt van AlmereGrid: het hoogwaardige glasvezelnetwerk waar de Almeerse vestiging van de Rabobank op kon aansluiten.
Er werden twee toepassingen ontwikkeld: een ‘bot-‘ en een ‘brein-applicatie’. De eerste voor MRI-data-analyse van de hersenen ten behoeve van neurodegeneratieve ziekten als Alzheimer, de laatste voor onderzoek naar de botziekten osteoporose en osteoarthrose. De verwerkingstijd van de data bleek met een factor 100 teruggebracht te kunnen worden, maar van nog groter belang waren de enorme databases die aangelegd konden worden.
| Naar een werkbaar grid Hoe kom je tot een werkbaar en (dus) betrouwbaar grid? Allereerst moet er natuurlijk computercapaciteit voorhanden zijn, in dit geval de overtollige capaciteit van de vestiging van de Rabobank in Almere. Voor deze vestiging werd gekozen omdat hier al een aansluiting bestond op het glasvezelnetwerk van AlmereGrid. De veelal gevisualiseerde informatie vereist hoogwaardige netwerkverbindingen, zeker omdat de snelheid van datatransport een essentiële rol speelt bij de werkzaamheid van een grid. Ook moet onderzocht worden of de applicaties van de ‘afnemer’ (Erasmus MC) wel ‘grittable’ zijn: zijn ze geschikt voor inpassing op een grid? Dit vooronderzoek is bij Grid2Do uitgevoerd door IBM, als system integrator. Vervolgens moet er een – goed beveiligde – server ingericht worden, van waaruit het hele proces wordt beheerd en bestuurd. De locatie binnen het netwerk is niet van groot belang – in dit geval is voor een server binnen de Almeerse Rabobank-vestiging gekozen. De individuele pc’s binnen het grid worden ieder voorzien van software-agents, de zogenoemde ‘middleware’. Voor Grid2Do werd gebruikgemaakt van software van het Amerikaanse bedrijf United Devices (UD), dat gespecialiseerd is in middleware. De belangrijkste aspecten van goede middleware als beheersinstrument, zegt John Post van IBM Nederland, zijn het ‘open karakter’ en de veiligheidsgaranties (‘de deelnemende pc’s moeten er op geen enkele manier slechter of trager van worden’). UD heeft Linux als standaard-besturingssysteem, veelal op basis van C++. Nadat IMB de infrastructuur voor Grid2Do eenmaal klaar had, lag een groot deel van de verantwoordelijkheid bij AlmereGrid. Aangezien het een proefproject was, waren hierover geen harde afspraken gemaakt. John Post benadrukt dat bij een ’totale productieomgeving’ die afspraken echter ‘in beton moeten worden gegoten’. De belangen van iedere deelnemer binnen een grid moeten namelijk op elkaar worden afgestemd, en dat kan het beste door de onderlinge samenwerking tot in detail vast te leggen. |
De internist verwacht dan ook een vervolg. “De breinen uit de databases willen we onderling vergelijken, we willen berekenen wat de verschillen zijn. Zo kun je inzicht krijgen in de ontwikkeling van een ziekte als Alzheimer. Maar het kost al een enorme rekencapaciteit om twee breinen met elkaar te vergelijken; dat is ontzettend duur. Laat staan dat je alle breinen uit een database onderling wilt vergelijken.” Van Leeuwen wil dit proof of concept, op basis van grid computing, dan ook op grote schaal gaan toepassen. “Dan spreken we over het intensief vergelijken en analyseren van meer dan vijfduizend datasets.”
Het is echter de vraag of Van Leeuwen daarmee op korte tijd aan de slag kan. Hoewel het project door alle partijen bevredigend en succesvol wordt genoemd, blijft onduidelijk of – en zo ja, hoe – er vervolg aan wordt gegeven. David Drexhage, persvoorlichter van MC Erasmus: “Alles ligt feitelijk nog open. We weten dat gridtechnologie werkt en een oplossing kan bieden, dat hebben we nu vastgesteld. We zouden het ook voor andere soorten van wetenschappelijk onderzoek willen toepassen. Maar concrete afspraken zijn er nog niet.” Een rapport over de veiligheidsaspecten van het onderzoek is net klaar, weet hij. “Nu gaat onder meer de Raad van Bestuur zich buigen over verdere vormen van samenwerking.” Er zal volgens de voorlichter echter ‘nog heel wat water door de Maas stromen voordat verdere samenwerking wordt geformaliseerd.’
Ook de Rabobank wil zich nog niet uitlaten over een mogelijk vervolg. Directeur Groep ICT van de bank, Rik op den Brouw: “Wij hebben dit project ondersteund in het kader van MVO (Maatschappelijk Verantwoord Ondernemen), een belangrijke doelstelling van onze bank. Zelf zien we echter op de korte termijn voor onze bank geen commerciële toepassingen van gridtechnologie in het verschiet liggen. Maar we zien wel de maatschappelijke waarde. Wij hebben onze computercapaciteit gratis ter beschikking gesteld voor de duur van dit proof of concept, en nu gaan we verder kijken.” Het is daarom nog te vroeg om concrete toezeggingen te doen, aldus Op den Brouw. “We zitten op het vinkentouw. Maar ik kan me voorstellen dat Erasmus MC eerst het eigen, bestaande universiteitsnetwerk, dat nog niet ten volle wordt benut, gaat aanspreken.”
John Post, voorzitter van de Technical Council van IBM Nederland, is optimistisch over de toekomst van privaat-wetenschappelijke samenwerking op het gebied van gridtechnologie in Nederland. “Het is een mooie manier voor bedrijven om zich maatschappelijk te profileren. Ze beschikken over enorm veel ongebruikte computercapaciteit, waar wetenschappelijk onderzoekers om zitten te springen.” Ook ziet hij wat in betrokkenheid van burgers die iets aan de maatschappij willen bijdragen. “Misschien ben ik een idealist, maar waarom zouden burgers niet via hun pc willen bijdragen aan onderzoek waar we allemaal beter van worden? In plaats van geld te storten bij de hartstichting, kun je je pc berekeningen laten uitvoeren voor de medische wetenschap.”
Voorlopig lijkt dat nog een brug te ver. Pc-bezitters die zijn aangesloten bij AlmereGrid waren niet bij Grid2Do betrokken. Post: “Hoe uitgebreider het grid, hoe moeilijker het te beheersen is. Je moet uiteindelijk naar een volwassen en betrouwbare beheeromgeving toe, waarin de verschillende maatschappelijke lagen zijn betrokken.”
