Астрометрия и виртуальные обсерватории

Международный проект
«Виртуальная обсерватория»
Что, зачем и как
Мотивация
Астрономию ожидает экспоненциальный рост объема наблюдательных
данных. Качественный скачок в развитии телескопов и детекторов, наряду с
бурным прогрессом вычислительной техники, привел к тому, что объем
данных наблюдательных компаний теперь измеряется терабайтами.
• Накопленные наблюдательные данные в различных
диапазонах содержат большой объем информации,
недоступный из-за разобщенности данных и отсутствия
стандартов доступа к данным.
• Закон Мура гонит астрономию вперед: новые
телескопы позволят выполнять обзоры всего неба за
несколько дней, порождая петабайты данных.
• Стремительное удешевление стоимости хранения
данных и резкое повышение пропускной способности
сетей концепция интеграции терабайтных баз
астрономических данных в единую информационновычислительную инфраструктуру становится
реальностью.
Виртуальная обсерватория
• Концепция виртуальной обсерватории призвана создать основу
интеграции астрономических данных и средств их анализа в
единую среду, способную значительно повысить эффективность
использования наблюдательных данных в астрономических и
астрофизических исследований.
• Международная инициатива «Виртуальная обсерватория» была
образована в июне 2002 года с целью «способствовать
координации международного сотрудничества в области
разработки и развертывания средств, систем и
организационных структур, необходимых для широкого
использования накопленных и будущих астрономических
данных как интегрированной общедоступной виртуальной
обсерватории». Основная задача альянса – разработка
стандартов хранения, представления и доступа к данным
астрономических наблюдений.
Участники
Сокращенное
наименование
Проект/Страна
Лидер
ArVO Armenian Virtual Observatory
Areg Mickaelian
AstroGrid Virtual Observatory United Kingdom
Andy Lawrence
Aus-VO Australian Virtual Observatory
Rachel Webster
China-VO Chinese Virtual Observatory
Chenzhou Cui
CVO Canadian Virtual Observatory
David Schade
EURO-VO European Virtual Observatory
Françoise Genova
GAVO German Astrophysical Virtual Observatory Wolfgang Voges
HVO Hungarian Virtual Observatory
István Csabai
JVO Japanese Virtual Observatory
Masatoshi Ohishi
KVO Korean Virtual Observatory
Sang Chul Kim
NVO National Virtual Observatory, United States
Alex Szalay
OV-France Observatoire Virtuel France
Françoise Genova
RVO Russian Virtual Observatory
Oleg Malkov
SVO Spanish Virtual Observatory
Enrique Solano
VObs.it Italian Virtual Observatory
Fabio Pasian
VO-India Virtual Observatory India
Ajit Kembhavi
Основные направления
•
•
•
Реестры: своего рода «телефонная книга» виртуальной обсерватории, где
собраны сведения (т.н. метаданные) о доступных данных и сервисах. Как и
сама виртуальная обсерватория, реестр распределен между организациямиучастниками для обеспечения надежности и большей степени специализации
организаций, данных и сервисов. Метаданные в реестре следуют синтаксису
Dublin Core, общепринятому стандарту описания ресурсов
(http://dublincore.org/documents/dces/)
Модели данных: хотя FITS давно стал стандартом де-факто в
астрономическом сообществе, существует множество вариантов описания
метаданных и представления данных в этом формате. Цель инициативы по
разработке моделей данных – стандартизировать элементы структуры
астрономических данных и разработать средства описания взаимосвязей
между ними, что должно упростить взаимодействие программного
обеспечения с различными источниками данных.
Унификация номенклатуры: фантазии астрономов в выборе наименований
нет предела (например, для VJ в каталогах Страсбургского центра данных
найдено более 250 различных наименований). Унификация наименований
позволит создать универсальный словарь астрономических метаданных.
•
•
•
Уровень доступа к данным: программный компонент, на базе моделей
данных и унифицированной номенклатуры реализует стандартные
механизмы доступа к распределенным данным. В настоящее время готовы
два прототипа: протоколы ConeSearch (выбор каталожных объектов пределах
заданного конуса) и Simple Image Access Protocol (поиск снимков заданной
области неба в заданном диапазоне).
Язык VO-запросов: для доступа к разнородным и распределенным базам
данных виртуальной обсерватории необходим специальный язык запросов.
Хотя основная масса данных организована в БД, поддерживающие SQL,
применимость этого стандарта языка запросов в области астрономических
данных ограничена в силу отсутствия средств описания и эффективного
выполнения выборок по координатам. Тематическая рабочая группа
разрабатывает специализированный язык запросов для астрономических
данных наряду с исследованиями в области высокоуровневых языков (вплоть
до поддержки запросов на естественном языке).
VOTable: этот стандарт описания астрономических таблиц – один из первых
результатов виртуальной обсерватории. Стандарт построен на базе опыта
описания табличных данных средствами FITS и CDS Astrores с применением
современного стандарта конструирования языков описания данных – языка
XML. Описание возвращаемых метаданных средствами VOTable используется
в протоколах ConeSearch и SIAP, реализовано в виде библиотек на языках perl,
Java, и C++, и применяется в средствах визуализации VOPlot, разработанных в
Индийской виртуальной обсерватории.
Рабочие группы
Группа
Список рассылки
Руководители
Приложения
Домашняя страница
(http://www.ivoa.net/twiki/bin/view/IVOA/)
IvoaApplications
[email protected]
Доступ к данным
IvoaDAL
[email protected]
Модель данных
IvoaDataModel
[email protected]
Grid и Web-сервисы
IvoaGridAndWebServices
[email protected]
Реестр
IvoaResReg
[email protected]
Семантика
IvoaSemantics
[email protected]
Стандарты и процедуры
Событие
IvoaStdsDocsProc
IvoaVOEvent
[email protected]
[email protected]
Язык запросов
IvoaVOQL
[email protected]
VOTable
IvoaVOTable
[email protected]
Mark Allen,
Mark Taylor
Keith Noddle,
Markus
Dolensky
Mireille Louys,
Anita Richards
Matthew
Graham, Paul
Harrison
Ray Plante,
Aurelien Stebe
Andrea Preite
Martinez,
Sebastien
Derriere
Bob Hanisch
Roy Williams,
Rob Seaman
Pedro Osuna,
Yuji Shirasaki
Francois
Ochsenbein
Российская виртуальная
обсерватория
• Институт астрономии РАН
– Координация
– Банк астрономических данных
• САО РАН
– Архивы наблюдательных данных
• ГАИШ МГУ
– Оцифровка архивов (стеклянная библиотека)
– Астрометрия?
• ИПИ РАН
– информационная инфраструктура
http://vo.astronet.ru