Twój komputer w służbie nauki - obliczenia rozproszone


[email protected]

Twój komputer w służbie nauki - obliczenia rozproszone

[email protected] - badamy symulację trzeciorzędowej struktury białek, aby lepiej poznać choroby trapiące ludzkość.

Wszelkie żywe istoty zbudowane są z białek. Co prawda umiemy dziś w relatywnie prosty sposób sekwencjonować białka, czyli określić kolejność aminokwasów w łańcuchu proteinowym, ale nadal wiele kwestii pozostaje dla nauki zagadką. Jedną z nich jest tworzenie tzw. trzeciorzędowej struktury białka. W naturze łańcuch białkowy ulega zwinięciu w coś w rodzaju kłębuszka, którego budowa zależy od wielu czynników. Zrozumienie tego procesu może być kluczową kwestią, jeśli chcemy poznać istotę pewnych chorób lub też sposoby walki z nimi. Poznawszy mechanizm tego procesu, będziemy mogli projektować białka, które pomogą nam w zwalczaniu wielu groźnych chorób.

Celem obliczeń w tym projekcie jest znalezienie struktury o minimalnej energii. Otrzymaną w modelowaniu strukturę porównuje się ze zbadaną doświadczalnie strukturą rzeczywistego białka. Ponadto modelowane są cząsteczki białka, dla których nie znamy jeszcze struktury rzeczywistej, a także interakcje pomiędzy dwiema cząsteczkami różnych białek.

Informacje: boinc.bakerlab.org/rosetta

World Community Grid

WCG nie jest pojedynczym projektem, jak opisywane powyżej, ale platformą, która do niedawna skupiała kilka przedsięwzięć obliczeniowych, a teraz została dołączona do programu BOINC.

Wspólnym celem projektów prowadzonych w ramach WCG jest pomoc ludzkości. Realizowane obliczenia dotyczą takich zagadnień, jak czysta energia, zwalczanie nowotworów, AIDS itp.

Informacje: www.worldcommunitygrid.org

Tomasz Kokowski, kierownik Działu Informatyki Politechniki Poznańskiej

Tomasz Kokowski

Pomysł na obliczenia w dużej skali, polegający na dekompozycji problemu i zrównolegleniu jego rozwiązywania nie jest co prawda aż tak rewolucyjny. Rewolucją jest natomiast umożliwienie uczestnictwa w takich projektach nie tylko naukowcom. W dowolnej inicjatywie @Home może wziąć udział każdy, kto tego chce i dysponuje komputerem łączącym się Internetem.

Dlaczego warto wziąć udział w projektach obliczeń rozproszonych? Z pobudek szczytnych i egoistycznych. Szczytnych, bo istnieje możliwość bezpośredniego uczestnictwa w tym co zmienia świat. Egoistycznych, bo można próbować rywalizacji na polu szybkości przetwarzania danych swoim podrasowanym kompem albo starać się o tytuł współodkrywcy, czy po prostu zarobić trochę grosza.

Sceptycy mówią, że tak naprawdę nie wiemy, czy nasze obliczenia służą dobrym celom, a nie na przykład konstruowaniu kolejnej bomby atomowej. Według mnie to typowa teoria spiskowa. Kod źródłowy "publicznych" projektów @Home jest dostępny, a jeśli nie jest publiczny, broni go wiarygodność autorytetów firmujących przedsięwzięcie. Boję się jednak tych projektów @Home, które nawołują do wynajmowania mocy obliczeniowej komputerów za pieniądze. Tu "oni" płacą, ty masz dać tylko moc obliczeniową i nie interesować się co i po co się liczy.

Z inżynierskiego punktu widzenia przyszłość takich projektów to kolejne, coraz lepsze i bezpieczniejsze ich edycje. To także pojawienie się trzeciej generacji (taksonomia własna) projektów @Home, a raczej generatorów projektów @Home. Takie generatory projektów są już przygotowywane (m.in. dwie prace dyplomowe powstały na Politechnice Poznańskiej już 2,5 i 1,5 roku temu). Czy znajdziemy nowy lek? Z pewnością - to dzieje się już dziś praktycznie codziennie. Czy znajdziemy Obcych? Nie wiem - to problem na skalę kosmiczną i wymaga kosmicznej cierpliwości, ale także kosmicznej wiary w to, że życie (i do tego inteligentne) nie jest tylko ziemskim błędem Matki Natury. Poszukiwania Obcych są koniecznością bez względu na rezultat, podobnie jak rozwój wszelkich nauk, podbój kosmosu, postęp technologiczny. Tu nie ma alternatywy: albo będziemy szli do przodu, albo jesteśmy skazani na zagładę. Każda cywilizacja, która spoczęła na laurach, marnie skończyła.

Inne projekty

Istnieje cały szereg projektów obliczeń rozproszonych realizowanych poza BOINC. Sztandarowym przykładem może być GIMPS (Great Internet Mersenne Prime Search), w ramach którego poszukiwane są coraz większe i jak największe liczby pierwsze. W ubiegłym roku w ramach tego projektu znaleziona została kolejna liczba pierwsza - ma ona prawie 13 milionów cyfr. Wielkie liczby pierwsze odgrywają dużą rolę m.in. w kryptografii. Więcej danych o tym projekcie znajdziesz pod adresem www.mersenne.org.

Twój komputer w służbie nauki - obliczenia rozproszone

Najpopularniejsze projekty BOINC (procent uczestników zaangażowanych w dany projekt; uczestnicy wszystkich projektów = 100).

Ponadto możesz wziąć udział w wielu innych projektach z tak różnych dziedzin, jak matematyka, lingwistyka, biologia, sztuka, teoria gier, geologia, fizyka, Internet, kryptografia czy sztuczna inteligencja. Ich najbardziej aktualną listę znajdziesz pod adresem go.pcworld.pl/66f03.

Twój wkład w rozwój nauki

Dołączając do jakiegokolwiek projektu obliczeń rozproszonych, możesz wnieść swój cenny wkład w rozwój nauki, a tym samym poprawić jakość życia obecnych i przyszłych pokoleń. Choćby z tego powodu warto się nad tym przynajmniej zastanowić, tym bardziej że fatyga żadna - cały problem sprowadza się do instalacji niezbędnego oprogramowania i wybrania projektu. Uczestnictwo w obliczeniach jest całkowicie bezpieczne, jeśli brać pod uwagę wirusy i inne szkodniki. Prądu też nie zużyjesz więcej niż zwykle, o ile nie będziesz próbował bić rekordów w przetwarzaniu danych.

Zgodnie z tym, co powiedział nasz ekspert, Tomasz Kokowski, możesz brać w tym udział z pobudek szczytnych lub egoistycznych. Jedne i drugie są dobre, ponieważ jeśli da się bez wysiłku zrobić coś, co może się przydać nam wszystkim, to trzeba to zrobić. Projekty liczą na ciebie - ty licz w projektach!