Как помочь ученым, сидя за своим компьютером?
21 век — технологии не стоят на месте, ежеминутно ученые совершают новые открытия, покоряют космос, создают новые лекарства. Сегодня у каждого есть возможность стать частью двигателя науки. Ты можешь помочь ученым просто сидя за собственным компьютером.
Михаил Костин
Журналистика, 3 курс
С появлением и развитием интернета большую популярность стала получать идея добровольного использования вычислений компьютеров простых пользователей, соединенных через интернет. В 1994 году ученый Дэвид Джиди создал массовый проект распределительных вычислений, использующий персональные компьютеры граждан — SETI@home.
Уже в 2004 году на базе SETI@home стартовал первый научный проект Predictor@home. Концепция которого заключалась в проведении всемирного эксперимента и попытки использования ресурсов пользователей, для создания единого суперкомпьютера.
«Суперкомпьютер» предназначен для решения задач посредством численного моделирования. Такие машины применяются во всех сферах, где для выполнения поставленной цели требуется точные расчеты и обработка данных в реальном времени. Среди них: математика и криптография, естественные науки, биология и медицина.
Помимо основных направлений, существует и ряд сторонних сфер, например, испанский проект Ideologias@Home исследует феномен социальных явлений. Ученые анализируют идеологическое развитие людей в определенном регионе с течением времени.
Сейчас проекты SETI@Home и Folding@Home не сильно отличаются вычислительной мощностью с передовыми суперкомпьютерами. Интегральная производительность проектов на базе BIONIC — 6,1 петафлопс, а самого прогрессивного компьютера — 10,51 петафлопс.
Концепция добровольного вычисления заключается в загрузке юзером клиентского программного обеспечения BIONIC. После этого пользователь указывает ссылки на заинтересовавшие его проекты, предоставляя данные для обработки информации.
Обычная работа на компьютере занимает не больше 5-10 процентов общей мощности. В большинстве случаев участники проектов предоставляют не более 50% ресурса своего ПК и его производительность не снижается.
Один из самых часто задаваемых вопросов — монетизация «Компьютерного донорства». Ученые не платят за предоставляемые им ресурсы на суперкомпьютере. Затраты на разработку и сборку суперкомпьютера требует и без того огромного бюджета. Оплачивая получаемые ресурсы, организаторы проектов обанкротятся, так как участников может быть вплоть до нескольких тысяч.
В России успешных проектов очень мало, их создание началось совсем недавно. Самые известные ― это SAT@home, Gerasim@home и Optima@home. Из международных проектов одним из самых успешных является — Climateprediction.net, посвященный численному моделированию климатических процессов. Интересные результаты получены в рамках проекта Einstein@Home: в результате анализа сигналов из космоса были обнаружены новые звезды ― радио-пульсары. Много проектов в области биоинформатики. Например, в рамках проекта Rosetta@home производится расчет конформаций белковых соединений, имеющих важное значение при разработке лекарств.
В СГУ им. Питирима Сорокина есть человек, участвовавший в развитии научных проектов на базе BIONIC. Это заведующий лабораторией кафедры информационной безопасности Александр Некрасов.
— В школьные годы я установил программу BOINC, с помощью которой помогал проекту SETI@home с поиском внеземных цивилизаций. Вот таким было мое первое знакомство с данной сферой деятельности. Помимо этого, я помогал проекту Folding@home, который занимается компьютерным моделированием свертывания молекул белка. Принцип добровольных вычислений сравним с майнингом криптовалют, только здесь вы не получаете коины за выполнение операций, а помогаете научному сообществу добиваться прогресса в исследованиях. Распределенные вычисления — это довольно сложно, таким способом можно решить далеко не все задачи. Задача должна иметь возможность делится на мелкие подзадачи для отправки на устройства, которые разбросаны по всей земле. Более того, эти задачи не могут быть связными, то есть их вычисления не должно зависеть от вычисления задач на других устройствах, иначе задержки при обмене информацией между узлами приведут к не эффективным вычислениям.
Александр Некрасов
Заведующий лабораторией кафедры информационной безопасности СГУ им. Питирима Сорокина
Материал подготовлен в рамках проекта
Института гуманитарных наук IGNIS
(редактор журнала — Евгений Мальцев, «Журналистика», 3 курс)