Els importants avanços en la investigació, de nombroses àrees de coneixement, han vingut propiciats per una millora en les estratègies de computació emprades. A mode d'exemple, la Computació d'Altes Prestacions permet la utilització col·laborativa de múltiples processadors per a accelerar la resolució de problemes científics, i fins i tot abordar problemes de major dimensió.

No obstant, hi ha diverses aplicacions on els seus requisits computacionals poden excedir la capacitat de còmput d'una única organització. En aquest sentit, els increments en l'ample de banda de les xarxes de comunicacions han propiciat la idea d'unir recursos computacionals geogràficament distribuïts, proporcionant una infraestructura global de computació coneguda com el Grid.

En aquesta tesi es combina la Computació d'Altes Prestacions i la Computació en Grid amb l'objectiu d'accelerar l'execució d'aplicacions científiques, i permetre la resolució de problemes que no poden ser abordats, en temps raonable, amb els recursos d'una sola organització.

Per a això s'ha desenvolupat un sistema que ofereix una capa d'abstracció que simplifica l'execució d'aplicacions científiques generals sobre infraestructures Grid. Aquest sistema, anomenat GMarte, ofereix funcionalitat de metaplanificació de tasques per a l'execució concurrent d'aplicacions paral·leles sobre recursos basats en Globus Toolkit, el programari estàndard en Grids computacionals. Posteriorment, i d'acord amb la tendència actual cap a les arquitectures programari orientades a serveis, s'ha construït un servei Grid de metaplanificació genèric, interoperable i basat en tecnologies estàndard. Aquest servei Grid ofereix funcionalitat de metaplanificador a múltiples clients, que interactuen amb ell per mitjà de ferramentes gràfiques d'alt nivell, utilitzant mecanismes de seguretat per a la protecció de dades. D'aquesta manera s'aconsegueix simplificar i potenciar la utilització de les tecnologies Grid per a l'execució eficient d'aplicacions científiques.

L'estratègia de computació proposada s'ha utilitzat en dues aplicacions biomèdiques: la simulació de l'activitat elèctrica cardíaca i el disseny de proteïnes de propòsit específic. En primer lloc, s'ha desenvolupat un sistema de simulació de la propagació del potencial d'acció en teixits cardíacs. En segon lloc s'ha implementat un sistema eficient per al disseny de proteïnes de propòsit específic. En les dues aplicacions, la utilització de la Computació d'Altes Prestacions ha permès accelerar les execucions, amés d'abordar problemes de major dimensió.

Finalment s'han realitzat execucions d'ambdues aplicacions sobre diversos desplegaments computacionals Grid, per avaluar els avantatges d'aquesta estratègia de computació combinada.