Le GRID au service de l'imagerie médicale

Alors que l'invention du web a permis le partage de documents, le GRID (la "Grille" en anglais) vise à mettre en commun la puissance de plusieurs ordinateurs pour découpler la capacité de calcul et de stockage de données informatiques. L'UNIGE se profile aujourd'hui dans le développement de cette technologie, via différents programmes de recherche, dont KnowArc, un projet de l'Union européenne. Celui-ci regroupe, sous la direction de l'Université d'Oslo, dix partenaires, dont le Service d'informatique médicale rattaché à la Faculté de médecine et aux Hôpitaux universitaires de Genève (HUG).

Développée en partie au CERN, tout comme le web, la technologie du GRID joue déjà un rôle important auprès d'industries. Mais elle est appelée à se répandre également dans les institutions. Une évolution qui intéresse de très près les chercheurs, surtout en sciences exactes, où de telles quantités de données doivent être traitées, qu'un seul ordinateur, aussi puissant soit-il, n'y suffit pas.

Pour les ordinateurs insomniaques
Le GRID offre en effet des possibilités prometteuses notamment en imagerie médicale. "Nous produisons quelque 40'000 images quotidiennement", explique Henning Müller, du Service d'informatique médicale. "En même temps, nous manquons de ressources pour traiter toutes ces données. D'où l'idée d'avoir recours aux quelque 5000 ordinateurs de l'Hôpital qui, durant la nuit, ne travaillent pas tous et qui peuvent donc être mis à contribution en utilisant la technologie GRID."

La participation de l'UNIGE et des HUG à KnowArc consiste principalement à tester la technologie, afin de développer, en collaboration avec le Centre universitaire d'informatique (voir ci-dessous), des interfaces d'installation et d'utilisation ne demandant pas de connaissances poussées. Ces interfaces pourraient ensuite contribuer à établir des standards dans l'utilisation du GRID.

Protection des données sensibles
Dans le contexte médical, Henning Müller et son équipe travaillent également sur des questions de sécurité. En effet, les ordinateurs qu'ils veulent utiliser durant la nuit pour le traitement de données ne sont pas exclusivement employés pour le GRID, mais servent à d'autres tâches durant la journée. Certains peuvent contenir des données confidentielles sur des patients. Il s'agit donc d'utiliser ces ordinateurs pour le GRID, tout en protégeant les données sensibles.

Le projet KnowArc est financé à hauteur de 3 millions d’Euros par l’Union européenne, (6e programme-cadre de recherche). Il a démarré en juin 2006.

Il est clair que les nombreuses collaborations entre l'UNIGE et le CERN (voir ci-dessous) placent l'institution genevoise à la pointe des recherches effectuées dans ce domaine. D'ailleurs, relève Henning Müller, plusieurs des collaborateurs de KnowArc travaillent au CERN, quand bien même ils sont rattachés à des hautes écoles ailleurs en Europe.

Le GRID pour ouvrir la porte aux découvertes de demain
Les chercheurs de l'UNIGE suivent de près et participent au développement du GRID depuis ses premiers balbutiements, fin des années 1990.

Du fait de ses relations privilégiées avec le CERN, la Section de physique est partie intégrante d'ATLAS, l'une des quatre expériences menées au CERN avec le LHC (Large Hadron Collider). Cette expérience, qui doit mener les scientifiques aux frontières de la matière, a déjà démarré et utilise la technologie GRID pour traiter une énorme quantité de données. Quelque 2000 physiciens d'environ 35 pays y participent.
De son côté, le Département d'informatique, également impliqué dans l'expérience ATLAS, développe différents projets en lien avec le GRID. Dans le domaine médical, il collabore avec les HUG, la Faculté de médecine et l'Institut de bioéthique sur le projet européen @neurIST, qui pourra utiliser le GRID pour le traitement de données associées au diagnostique et au traitement de l'anévrisme cérébral.
Un étudiant du groupe "Scientific and Parallel Computing", dirigé par le professeur Chopard, a participé à un projet co-dirigé par le CERN, visant à mettre des images prises par satellite à disposition des représentants des Nations unies sur des interfaces légères, comme des palms.
Enfin, AFRICA@home, un projet financé par le Réseau universitaire international de Genève (RUIG), auquel participe le Laboratoire d'intelligence artificielle dirigé par le professeur Pellegrini en collaboration, entre autres, avec le CERN et l’OMS, s'inscrit dans la lignée du "volonteer computing": inciter le public à mettre bénévolement la puissance de calcul de ses ordinateurs personnels au service d'une cause humanitaire, via le GRID. En l'occurrence, AFRICA@home permet à l'Institut tropical suisse d'établir des modèles de propagation de la malaria.

L'intérêt du monde des affaires
A l'occasion de GRIDWorld, une conférence destinée à des représentants du monde des affaires, qui s'est déroulée du 11 au 15 septembre 2006 à Washington, le CERN s'est vu remettre deux prix, l'un pour l'utilisation la plus innovante du GRID dans le secteur public, l'autre pour la meilleure recherche générale sur le GRID. Cette distinction vient souligner l'intérêt croissant du monde des affaires pour cette technologie développée par le CERN et ses principaux partenaires, dont l'UNIGE.

Le GRID, c'est quoi?
Le GRID est une technologie en pleine expansion dont le but est d'offrir à la communauté scientifique des ressources informatiques virtuellement illimitées.
Dans sa version la plus ambitieuse, le GRID est une infrastructure logicielle permettant de fédérer un grand nombre de ressources de calcul, de bases de données et d'applications spécialisées distribuées à travers le monde. Le GRID permet ainsi de construire une organisation virtuelle à partir de compétences et de ressources complémentaires, réparties dans plusieurs institutions, mais qui seront visibles comme un tout cohérent par les personnes partageant un objectif commun trop complexe pour être abordé par une seule équipe. (Bastien Chopard, prof. CUI)

29 septembre 2006

2006