虚拟天文台 －网格技术最好的试验场 The Chinese VIRTUAL OBSERVATORY 崔辰州 国家天文台 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
报告索引 VO ABC VO vs. Grid VO 研究现状 现场演示 （γ暴追踪、银河系动力学研究） 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
VO ABC VO ABC VO vs. Grid VO 研究现状 现场演示 （γ暴追踪、银河系动力学研究） 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
天文观测能力 10000000 1000000 100000 10000 1000 "Eyes" 100 10 T2 ~20 years 1 1500 1600 1700 1800 1900 2000 Year 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
数据收集能力 T2 < 18 mths 100 1000 10000 100000 1000000 1E+07 1E+08 1E+09 1500 1600 1700 1800 1900 2000 Year Numbers/night T2 < 18 mths 1990-2000 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
信息爆炸 两方面原因 威力更大的观测设备 更好的数值模拟 导致数据的幂级数增长 以1” 分辨率在单一波段对全天观测一次的数据量约为1TB CERN, LHC : 1GB/s，10 PB/y VLBA (NRAO): 1GB/s today HST: 5GB/day LSST: 18TB/day LAMOST: 3GB/day 以1” 分辨率在单一波段对全天观测一次的数据量约为1TB 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
天文数据的增长 世界上3米以上级望远镜的总面积 (m2) CCD 像素的总数 (megapixel) 25年中，集光面积增加了30倍，像素增长了3000倍。 世界上3米以上级望远镜的总面积 (m2) CCD 像素的总数 (megapixel) 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
天文数据的增长 欧洲南方天文台科学数据中心 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
天文研究方式的演变 What’s Next? 传统方式 巡天方式 巡天望远镜 数据库 后随 望远镜 结果 选择天体 数据挖掘 其他巡天/数据库 巡天方式 望远镜 数据分析 What’s Next? 结果 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
天文研究方式的演变 前提: 大部分数据实现在线服务 结论： Internet 是世界上最好的望远镜: 拥有每一部分天区的数据 前提: 大部分数据实现在线服务 结论： Internet 是世界上最好的望远镜: 拥有每一部分天区的数据 拥有每个波段的观测数据 射电、红外、…、γ射线 最精细的观测结果 全天候的可用性 观测条件永远最佳 没有月光的干扰、没有阴天、没有沙尘暴 富于灵感的望远镜 图像、光谱、数据、文献、…集于一身 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
VO：世界大小的望远镜 Chandra MMT Hubble VLA Oak Ridge Whipple g-ray 1.2m CO SIRTF Hubble VLA Sub-mm array Antartica sub-mm Magellan 6.5m 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
VO 虚拟天文台时代的天文研究 LAMOST (中国) SDSS (美国) 第一数据源 结果 巡天观测 观测数据库 后继观测 数据服务 --------------- 数据挖掘 数据分析 目标选取 数字图书馆 第一数据源 VO 第二数据源 LAMOST (中国) SDSS (美国) 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
虚拟天文台三步曲 对异地异构数据的无缝透明访问 强大的数据分析和可视化服务 望远镜和其它天文仪器的VO集成 VO-1 VO-2 VO-3 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
报告索引 VO ABC VO vs. Grid VO 研究现状 现场演示 （γ暴追踪、银河系动力学研究） 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
VO vs. Grid VO ABC VO vs. Grid VO 研究现状 现场演示 （γ暴追踪、银河系动力学研究） 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
虚拟天文台面临的挑战 PB量级的数据 尚未解决的元数据问题 现有工具无法满足需求 非客观因素的制约 One band (at 1 sq arcsec) 10^0 Terabytes Multi-wavelength 10^(1~2) Terabytes Time dimension >> 10 Petabytes Need auto parallelism tools 尚未解决的元数据问题 Hard to publish data & programs How to federate Archives Hard to discover/understand data & programs 现有工具无法满足需求 new analysis & visualization tools Data Federation is problematic 非客观因素的制约 Sociological issues 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
问题 解决方案 解决方案 有限的计算能力 分布式计算 有限的存储空间 分布式数据 有限的网络带宽 信息的层次化 数据的分散性 互操作性 问题 解决方案 有限的计算能力 分布式计算 有限的存储空间 分布式数据 有限的网络带宽 信息的层次化 传递结果而不是数据 数据的分散性 互操作性 虚拟天文台 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
网格最好的试验场，Why？ 天文数据的特点： 开放数据 天文界的传统是所有的观测数据在一段时间后向公众开放 安全数据 缺乏商业价值，不存在保密性问题和共享障碍 海量数据 目前，世界天文数据已经达到数TB，几年后将达到PB量级 真实而归档完好的在线数据 Internet是最好的望远镜 复杂数据 形式：星表、星图、光谱、时序数据… 格式：不同的观测项目一般都会自定义数据格式 高维：每个记录可以有上千个属性 多波段：不同波段数据高度相关 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
VO 网格最好的试验场，Why？ 数据挖掘专家 高质量的数据 天文学家 数据库专家 应用工具专家 算法测试 有趣的科学问题 TB->PB 存储、检索 数据库专家 计算、统计、 可视化 应用工具专家 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
网格最好的试验场，Why？ VO-1 数据网格 计算网格 信息网格 VO-2 VO-3 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
报告索引 VO ABC VO vs. Grid VO 研究现状 现场演示 （γ暴追踪、银河系动力学研究） 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
VO 研究现状 VO ABC VO vs. Grid VO 研究现状 现场演示 （γ暴追踪、银河系动力学研究） 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
国际虚拟天文台联盟（IVOA） 2002年6月成立（德国） 将世界范围的VO项目的天文学家、开发人员、管理人员联合起来： 共同制定VO标准 协调各项目的开发工作 软件共享 经验共享 13 个成员组织: Astrogrid, AVO, US-NVO, VO-Australia, VO-Canada, VO-China, VO-France, VO-Germany (GAVO), VO-India, VO-Italy (DRACO), VO-Japan, VO-Korea, VO-Russia，Hungary-VO 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
IVOA关注的领域 数据互操作标准 标准化（服务、文档、…） 数据模型 VOTable & VOPlot （数据封装与显示） Registry （服务与数据注册） VOQL vs. XQuery （数据与服务的查询、发现） 网格和Web服务技术在天文学的应用 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
中国虚拟天文台（China-VO） Nov. 2001, 首次中国虚拟天文台会议 Jul. 2002, “China-VO” 概念提出 Oct. 2002, “China-VO” 成为IVOA成员 Feb. 2003, 第一个grid service, “Hello China-VO” 开发完成 May 2003, China-VO “ConeSearch” 服务成功完成， 实现VOTable格式的数据封装 Jun. 2003, 系统设计完成 Sep. 2003,第二届中国虚拟天文台会议 China-VO 工作组成立 Oct. 2003, China-VO 第二个GS初步实现 Nov. 2003, IVOA Small Projects Meeting 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
China-VO体系结构 面向服务的 基于开放网格服务架构（OGSA）的 层次式体系结构 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
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China-VO拓扑图 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
报告索引 VO ABC VO vs. Grid VO 研究现状 现场演示 （γ暴追踪、银河系动力学研究） 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
Demo演示 VO ABC VO vs. Grid VO 研究现状 现场演示 （γ暴追踪、银河系动力学研究） 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
γ暴追踪（NVO） 利用远程服务提供的标准协议 和标准的语义编码 来进行数据提取和转换 在多个波段上收集关于某个天区或者有趣天体的各种信息 比如ConeSearch、SIAP、VOTable， 和标准的语义编码 比如UCD（统一内容描述子） 来进行数据提取和转换 在多个波段上收集关于某个天区或者有趣天体的各种信息 比如γ射线暴的图像、星表等各种相关数据。 远程连接 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
银河系动力学研究 天文观测：恒星的位置、空间速度和元素丰度数据 位置、空间速度、银河系引力场->数值积分->恒星在银河系中的运行轨道->银河系动力学研究 轨道参数+元素丰度->银河系化学演化 远程连接 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
China-VO 合作伙伴 国家天文台 (NAOC) 云南天文台, NAOC 清华大学（天体物理中心、高性能计算所） 北京大学天文系 北京师范大学天文系 南京大学天文系 中国科学技术大学天体物理中心 北京天文馆 华中师范大学天体物理所 中科院计算机网络信息中心 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
Thank You Q & A ? www. .org 网格主题日（人民大学） 2003年11月8日
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