Dissertation/ Thesis
Adaptable Cloud-HPC Platforms for Secure Biomedical Research
| Τίτλος: | Adaptable Cloud-HPC Platforms for Secure Biomedical Research |
|---|---|
| Συγγραφείς: | Ferri, Maria Paola |
| Συνεισφορές: | University/Department: Universitat de Barcelona. Departament de Bioquímica i Biologia Molecular (Biologia) |
| Thesis Advisors: | Gelpi Buchaca, Josep Lluís |
| Πηγή: | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Στοιχεία εκδότη: | Universitat de Barcelona, 2026. |
| Έτος έκδοσης: | 2026 |
| Φυσική περιγραφή: | 250 p. |
| Θεματικοί όροι: | Ciències de la salut, Ciencias biomédicas, Medical sciences, Programació (Ordinadors), Programación de ordenadores, Computer programming, Xarxes d'ordinadors, Redes de ordenadores, Computer networks, Investigació, Investigación, Research, Ciències Experimentals i Matemàtiques |
| Περιγραφή: | Programa de Doctorat en Biomedicina |
| Description (Translated): | [eng] Advancements in bioinformatics and computer engineering have accelerated biomedical research, enabling unprecedented progress in the life sciences through personalized diagnostics, high-throughput experimentation, and large-scale data generation. However, a major challenge remains in managing and scaling access to computational resources while keeping tools, methods, and workflows accessible to non-expert users. This challenge is particularly acute for research centers that lack technical expertise and support, limiting their ability to exploit large-scale computing environments and foster interdisciplinary collaboration. To address these limitations, this thesis presents the design and implementation of a scalable, cloud-based Virtual Research Environment (VRE) platform that emphasizes interoperability, security, and extensibility as core principles. The platform enables seamless collaboration across fields such as proteomics, genomics, and molecular simulations by integrating data management, analytical tools, and computational resources into a unified environment. Its modular architecture allows developers to contribute new analysis methods, while providing data managers and providers with standardized mechanisms to integrate and share resources. From a biomedical perspective, the central objective of this thesis is to enable reproducible, scalable, and secure analysis of heterogeneous biological and clinical data, thereby supporting data-driven discovery and translational research. To this end, the thesis focuses on the development, deployment, and validation of the aforementioned open-source virtual infrastructure through three major biomedical use cases: the Marie Curie Disc4All project, the European Open Science Cloud for Cancer, and the Molecular Dynamics Data Bank project. These implementations demonstrate how the VRE supports interdisciplinary workflows for complex biological and clinical data analysis and addresses key infrastructural challenges related to scalability, usability, and secure data integration in biomedical research. [cat] Els avenços en bioinformàtica i enginyeria informàtica han accelerat la recerca biomèdica, permetent un progrés sense precedents en les ciències de la vida mitjançant els diagnòstics personalitzats, la recerca d’alt rendiment i la generació massiva de dades. Tot i això, el repte principal rau en la gestió i l’escalabilitat de l’accés als recursos computacionals, tot mantenint les eines, els mètodes i els fluxos de treball accessibles per a usuaris no experts. Aquesta problemàtica és especialment rellevant per als centres de recerca que manquen d’experiència tècnica i de suport, fet que limita la seva capacitat d’aprofitar entorns computacionals a gran escala i de fomentar la col·laboració interdisciplinària entre pràctiques de recerca diverses. Per abordar aquestes limitacions, aquesta tesi presenta el disseny i la implementació d’un Entorn Virtual de Recerca (VRE) escalable i basat en el núvol, que posa l’èmfasi en la interoperabilitat, la seguretat i l’extensibilitat com a principis fonamentals. L’entorn permet una col·laboració fluida entre camps com la proteòmica, la genòmica i les simulacions moleculars mitjançant la integració de la gestió de dades, les eines analítiques i els recursos computacionals en un entorn unificat. L’arquitectura és modular, cosa que permet als desenvolupadors incorporar nous mètodes d’anàlisi i proporciona als gestors i proveïdors de dades mecanismes per integrar i compartir recursos de manera estandarditzada. Des d’una perspectiva biomèdica, l’objectiu central d’aquesta tesi és permetre l’anàlisi reproduïble, escalable i segura de dades biològiques i clíniques heterogènies, donant suport així a la descoberta basada en dades i a la recerca translacional. Amb aquest propòsit, la tesi se centra en el desenvolupament, el desplegament i la validació de la infraestructura virtual de codi obert esmentada mitjançant tres casos d’ús biomèdics principals: el projecte Marie Curie Disc4All, l’European Open Science Cloud for Cancer i el projecte Molecular Dynamics Data Bank. Aquestes implementacions posen de manifest com el VRE dona suport a fluxos de treball interdisciplinaris d’anàlisi de dades biològiques i clíniques complexes i demostren la seva capacitat per abordar els principals reptes infraestructurals d’escalabilitat, usabilitat i integració segura de dades en la recerca biomèdica. |
| Τύπος εγγράφου: | Dissertation/Thesis |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | Occitan (post 1500) |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | https://hdl.handle.net/10803/698202 |
| Rights: | L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edstdx.10803.698202 |
| Βάση Δεδομένων: | TDX |
| FullText | Text: Availability: 0 CustomLinks: – Url: https://hdl.handle.net/10803/698202# Name: EDS - TDX (ns324271) Category: fullText Text: View record in TDX |
|---|---|
| Header | DbId: edstdx DbLabel: TDX An: edstdx.10803.698202 RelevancyScore: 1435 AccessLevel: 3 PubType: Dissertation/ Thesis PubTypeId: dissertation PreciseRelevancyScore: 1435.10974121094 |
| IllustrationInfo | |
| Items | – Name: Title Label: Title Group: Ti Data: Adaptable Cloud-HPC Platforms for Secure Biomedical Research – Name: Author Label: Authors Group: Au Data: <searchLink fieldCode="AR" term="%22Ferri%2C+Maria+Paola%22">Ferri, Maria Paola</searchLink> – Name: Author Label: Contributors Group: Au Data: University/Department: Universitat de Barcelona. Departament de Bioquímica i Biologia Molecular (Biologia) – Name: Author Label: Thesis Advisors Group: Au Data: Gelpi Buchaca, Josep Lluís – Name: TitleSource Label: Source Group: Src Data: TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) – Name: Publisher Label: Publisher Information Group: PubInfo Data: Universitat de Barcelona, 2026. – Name: DatePubCY Label: Publication Year Group: Date Data: 2026 – Name: PhysDesc Label: Physical Description Group: PhysDesc Data: 250 p. – Name: Subject Label: Subject Terms Group: Su Data: <searchLink fieldCode="DE" term="%22Ciències+de+la+salut%22">Ciències de la salut</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Ciencias+biomédicas%22">Ciencias biomédicas</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Medical+sciences%22">Medical sciences</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Programació+%28Ordinadors%29%22">Programació (Ordinadors)</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Programación+de+ordenadores%22">Programación de ordenadores</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Computer+programming%22">Computer programming</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Xarxes+d'ordinadors%22">Xarxes d'ordinadors</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Redes+de+ordenadores%22">Redes de ordenadores</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Computer+networks%22">Computer networks</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Investigació%22">Investigació</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Investigación%22">Investigación</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Research%22">Research</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Ciències+Experimentals+i+Matemàtiques%22">Ciències Experimentals i Matemàtiques</searchLink> – Name: Abstract Label: Description Group: Ab Data: Programa de Doctorat en Biomedicina – Name: Abstract Label: Description (Translated) Group: Ab Data: [eng] Advancements in bioinformatics and computer engineering have accelerated biomedical research, enabling unprecedented progress in the life sciences through personalized diagnostics, high-throughput experimentation, and large-scale data generation. However, a major challenge remains in managing and scaling access to computational resources while keeping tools, methods, and workflows accessible to non-expert users. This challenge is particularly acute for research centers that lack technical expertise and support, limiting their ability to exploit large-scale computing environments and foster interdisciplinary collaboration. To address these limitations, this thesis presents the design and implementation of a scalable, cloud-based Virtual Research Environment (VRE) platform that emphasizes interoperability, security, and extensibility as core principles. The platform enables seamless collaboration across fields such as proteomics, genomics, and molecular simulations by integrating data management, analytical tools, and computational resources into a unified environment. Its modular architecture allows developers to contribute new analysis methods, while providing data managers and providers with standardized mechanisms to integrate and share resources. From a biomedical perspective, the central objective of this thesis is to enable reproducible, scalable, and secure analysis of heterogeneous biological and clinical data, thereby supporting data-driven discovery and translational research. To this end, the thesis focuses on the development, deployment, and validation of the aforementioned open-source virtual infrastructure through three major biomedical use cases: the Marie Curie Disc4All project, the European Open Science Cloud for Cancer, and the Molecular Dynamics Data Bank project. These implementations demonstrate how the VRE supports interdisciplinary workflows for complex biological and clinical data analysis and addresses key infrastructural challenges related to scalability, usability, and secure data integration in biomedical research.<br />[cat] Els avenços en bioinformàtica i enginyeria informàtica han accelerat la recerca biomèdica, permetent un progrés sense precedents en les ciències de la vida mitjançant els diagnòstics personalitzats, la recerca d’alt rendiment i la generació massiva de dades. Tot i això, el repte principal rau en la gestió i l’escalabilitat de l’accés als recursos computacionals, tot mantenint les eines, els mètodes i els fluxos de treball accessibles per a usuaris no experts. Aquesta problemàtica és especialment rellevant per als centres de recerca que manquen d’experiència tècnica i de suport, fet que limita la seva capacitat d’aprofitar entorns computacionals a gran escala i de fomentar la col·laboració interdisciplinària entre pràctiques de recerca diverses. Per abordar aquestes limitacions, aquesta tesi presenta el disseny i la implementació d’un Entorn Virtual de Recerca (VRE) escalable i basat en el núvol, que posa l’èmfasi en la interoperabilitat, la seguretat i l’extensibilitat com a principis fonamentals. L’entorn permet una col·laboració fluida entre camps com la proteòmica, la genòmica i les simulacions moleculars mitjançant la integració de la gestió de dades, les eines analítiques i els recursos computacionals en un entorn unificat. L’arquitectura és modular, cosa que permet als desenvolupadors incorporar nous mètodes d’anàlisi i proporciona als gestors i proveïdors de dades mecanismes per integrar i compartir recursos de manera estandarditzada. Des d’una perspectiva biomèdica, l’objectiu central d’aquesta tesi és permetre l’anàlisi reproduïble, escalable i segura de dades biològiques i clíniques heterogènies, donant suport així a la descoberta basada en dades i a la recerca translacional. Amb aquest propòsit, la tesi se centra en el desenvolupament, el desplegament i la validació de la infraestructura virtual de codi obert esmentada mitjançant tres casos d’ús biomèdics principals: el projecte Marie Curie Disc4All, l’European Open Science Cloud for Cancer i el projecte Molecular Dynamics Data Bank. Aquestes implementacions posen de manifest com el VRE dona suport a fluxos de treball interdisciplinaris d’anàlisi de dades biològiques i clíniques complexes i demostren la seva capacitat per abordar els principals reptes infraestructurals d’escalabilitat, usabilitat i integració segura de dades en la recerca biomèdica. – Name: TypeDocument Label: Document Type Group: TypDoc Data: Dissertation/Thesis – Name: Format Label: File Description Group: SrcInfo Data: application/pdf – Name: Language Label: Language Group: Lang Data: Occitan (post 1500) – Name: URL Label: Access URL Group: URL Data: <link linkTarget="URL" linkTerm="https://hdl.handle.net/10803/698202" linkWindow="_blank">https://hdl.handle.net/10803/698202</link> – Name: Copyright Label: Rights Group: Cpyrght Data: L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ – Name: AN Label: Accession Number Group: ID Data: edstdx.10803.698202 |
| PLink | https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edstdx&AN=edstdx.10803.698202 |
| RecordInfo | BibRecord: BibEntity: Languages: – Text: Occitan (post 1500) PhysicalDescription: Pagination: PageCount: 250 Subjects: – SubjectFull: Ciències de la salut Type: general – SubjectFull: Ciencias biomédicas Type: general – SubjectFull: Medical sciences Type: general – SubjectFull: Programació (Ordinadors) Type: general – SubjectFull: Programación de ordenadores Type: general – SubjectFull: Computer programming Type: general – SubjectFull: Xarxes d'ordinadors Type: general – SubjectFull: Redes de ordenadores Type: general – SubjectFull: Computer networks Type: general – SubjectFull: Investigació Type: general – SubjectFull: Investigación Type: general – SubjectFull: Research Type: general – SubjectFull: Ciències Experimentals i Matemàtiques Type: general Titles: – TitleFull: Adaptable Cloud-HPC Platforms for Secure Biomedical Research Type: main BibRelationships: HasContributorRelationships: – PersonEntity: Name: NameFull: Ferri, Maria Paola IsPartOfRelationships: – BibEntity: Dates: – D: 19 M: 02 Type: published Y: 2026 |
| ResultId | 1 |