Hal besar berikutnya dalam sains sudah ada di saku Anda

Superkomputer adalah bagian penting dari ilmu pengetahuan modern. Dengan menghitung angka-angka dan melakukan kalkulasi yang memerlukan waktu ribuan tahun bagi kita sebagai manusia untuk menyelesaikannya sendiri, mereka membantu kita melakukan hal-hal yang dapat jika tidak, hal tersebut tidak mungkin dilakukan, seperti memperkirakan jalur penerbangan badai, menyimulasikan bencana nuklir, atau membuat model bagaimana obat-obatan eksperimental dapat berdampak pada manusia sel. Namun kekuatan komputasi tersebut ada harganya — secara harfiah. Penelitian yang bergantung pada superkomputer terkenal mahal. Bukan hal yang aneh bagi lembaga penelitian untuk membayar lebih dari $1.000 untuk satu jam penggunaan superkomputer, dan terkadang lebih, tergantung pada perangkat keras yang diperlukan.

Namun akhir-akhir ini, alih-alih mengandalkan superkomputer yang besar dan mahal, semakin banyak ilmuwan yang beralih ke metode lain untuk memenuhi kebutuhan mereka: superkomputer terdistribusi. Anda mungkin pernah mendengar hal ini sebelumnya. Alih-alih mengandalkan satu komputer terpusat untuk melakukan tugas tertentu, gaya komputasi crowdsourced ini justru lebih menarik kekuatan komputasi dari jaringan relawan yang terdistribusi, biasanya dengan menjalankan perangkat lunak khusus pada PC rumahan atau ponsel pintar. Secara individual, komputer sukarelawan ini tidak terlalu kuat, namun jika Anda merangkainya dalam jumlah yang cukup, kekuatan kolektif mereka dapat dengan mudah melampaui superkomputer terpusat mana pun — dan seringkali dalam jumlah yang sangat kecil biaya.

Dalam beberapa tahun terakhir, proyek komputasi peer-to-peer semacam ini telah mengalami kebangkitan, dan seiring dengan peningkatan kekuatan pemrosesan perangkat kita, tampaknya hal besar berikutnya dalam sains adalah telepon pintar di sakumu.

Kelahiran dan booming

Konsep komputasi sukarela telah ada selama beberapa dekade, namun baru muncul pada akhir tahun 1990an komputer pribadi telah menyebar ke sejumlah besar rumah tangga di Amerika – dan hal ini benar-benar mulai terjadi mati.

Pada tahun 1999, para peneliti di UC Berkeley dan Stanford meluncurkan dua proyek yang mendapatkan liputan media yang luas dan diadopsi secara luas: SETI@rumah, yang mendorong pengguna PC untuk mendaftar dan meminta CPU mereka untuk menganalisis data teleskop radio, dan Lipat@rumah, yang menggunakan kekuatan komputasi tersebut untuk melipat protein kompleks.

Kedua proyek tersebut sukses besar di mata publik. SETI@Home sebenarnya mengalami lonjakan minat awal yang sangat besar sehingga membuat server proyek kewalahan dan sering menyebabkan crash. Namun setelah kesuksesan besar tersebut, minat pada akhirnya mendatar, berkurang, dan pada akhirnya mengarahkan pembuat proyek untuk melakukannya mematikannya setelah 20 tahun.

Folding@home tidak mengalami nasib yang sama. Ketika proyek SETI@home berakhir, peluang Folding@home untuk bersinar muncul: wabah COVID-19. Tak lama setelah pandemi melanda, lebih dari satu juta sukarelawan baru bergabung dengan proyek ini, dan secara efektif menciptakan sesuatu merupakan superkomputer tercepat di dunia — yang lebih kuat dari 500 superkomputer tradisional teratas digabungkan. Pekerjaan mereka sederhana namun berperan penting dalam memecahkan beberapa penyakit yang paling kompleks, termasuk COVID 19: lipat protein.

Protein sangat penting untuk memahami bagaimana, misalnya, virus bereaksi dan mencemari sistem kekebalan tubuh manusia. Dalam keadaan aslinya, protein berada dalam bentuk terlipat, dan mereka berkembang, misalnya, mengikat dan menekan pertahanan tubuh kita. Untuk merancang terapi, para ilmuwan menjalankan simulasi untuk melihat rangkaian protein yang berkembang – tetapi ini adalah proses yang sangat memakan sumber daya dan waktu. Di sinilah Folding@home berperan. Hal ini tidak hanya mengurangi biaya secara signifikan tetapi juga mempercepat pembangunan selama berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun dalam beberapa kasus.

Setelah relawan Folding@home menginstal perangkat lunak, mesin mereka mengambil bagian tugas yang lebih besar dan memprosesnya di latar belakang. Hasilnya dikirim kembali ke laboratorium kelompok penelitian melalui cloud, tempat hasilnya dikumpulkan dan ditinjau.

Hasil yang dicapai dalam beberapa kesempatan sungguh luar biasa. Pada tahun 2021, para ilmuwan dapat mengetahui mengapa varian COVID-19 lebih mematikan, sebagian besar berkat lonjakan daya komputasi di Folding@home. Selain itu, hal ini juga membantu pengembangan obat antivirus COVID-19, yang kini sedang menuju tahap uji klinis. Selain itu, Folding@home juga memfasilitasi sejumlah terobosan signifikan untuk penyakit lain, seperti Alzheimer, Parkinson, dan kanker.

Tanpa komputasi crowdsourced, Dr. Gregory R. Bowman, direktur Folding@home dan profesor di Washington University School of Medicine, St. Louis, Missouri, mengatakan, “Pekerjaan ini akan memiliki menghabiskan biaya ratusan juta dolar di cloud, sehingga tidak layak secara ekonomi bagi kami atau sebagian besar orang lainnya.” Dia menambahkan, “Kekuatan komputasinya mengubah permainan.”

Ilmu warga jenis baru

Menariknya, proyek seperti Folding@home bukanlah satu-satunya cara para ilmuwan memanfaatkan kekuatan ponsel pintar. Terkadang kekuatan komputasi mentah tidak terlalu penting, dan para peneliti hanya memerlukan kekuatan komputasi yang lebih luas spektrum informasi — informasi yang hanya dapat dikumpulkan dan dikumpulkan oleh ribuan orang yang tersebar di seluruh dunia mengantarkan.

Misalnya, pada bulan Maret tahun ini, Badan Antariksa Eropa meluncurkannya Camaliot kampanye, yang berupaya meningkatkan aplikasi cuaca dengan secara kreatif memanfaatkan penerima GPS di dalam tubuh manusia Android telepon. Anda tahu, setiap kali ponsel Anda melakukan ping ke satelit untuk navigasi, mereka merespons dengan waktu dan lokasinya, dan ponsel menghitung di mana mereka berada berdasarkan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk setiap pesan sampai. Waktu yang diperlukan untuk setiap sinyal dapat memberikan informasi yang lebih baik kepada para ilmuwan tentang sifat-sifat atmosfer, seperti jumlah uap air di dalamnya, yang pada gilirannya dapat membantu memprediksi prakiraan hujan yang lebih akurat. Namun, tim ESA hanya bisa melakukan aktivitas ini dari beberapa lokasi saja.

Aplikasi Camaliot memungkinkan pemilik ponsel Android dari seluruh dunia berkontribusi pada proyek ESA. Mereka berulang kali melakukan ping ke satelit dari telepon orang-orang dan mengirimkan data tanggapan yang dikumpulkannya kembali ke pangkalan ESA.

Dengan Camaliot, ESA berharap dapat mengumpulkan data dari wilayah seperti Afrika, yang memiliki kepentingan tinggi dari sudut pandang ionosfer dan tidak tercakup dengan baik oleh kerangka kerja badan tersebut. metode terpusat terbatas geospasial, Vicente Navarro, Direktorat Sains di Badan Antariksa Eropa dan memimpin kampanye Camaliot, mengatakan kepada Digital Tren.

Memotong masuk

Namun pertanyaannya tetap: Mengapa ada orang yang meminjamkan daya perangkat mereka secara gratis? Selain tagihan listrik yang meningkat, hal ini juga memengaruhi kinerja dan kesehatan ponsel dan komputer Anda. Namun meski ada kelemahan tersebut, bagi banyak orang seperti Jeffrey Brice, seorang perancang suara yang telah melipatgandakan protein sejak tahun 2007, jawabannya cukup sederhana: berbuat baik.

“Saya tertarik dengan mata uang kripto selama beberapa waktu,” kata Brice, “tetapi menggunakan perangkat keras yang sama untuk Folding@home sepertinya merupakan penggunaan peralatan yang lebih baik, lebih etis, dan lebih filantropis.”

Bagi yang lain, ini adalah sumber pendapatan pasif. Untuk mendorong partisipasi, beberapa grup Folding@home terkemuka telah membentuk komunitas kripto berbasis donasi, yang mendistribusikan mata uang seperti Dogecoin setiap minggu bergantung pada kontribusi. Camaliot juga memberikan penghargaan kepada kontributor utamanya dengan voucher.

Dengan chip komputer yang digunakan dalam segala hal, Josh Smith, pendiri CureCoin, a cryptocurrency yang memberikan penghargaan kepada relawan Folding@home, mengantisipasi masa depan yang lebih cerah bagi sains yang di-crowdsource proyek. “Jika kita mencapai tujuan kapasitas besar kita, dampak buruknya terhadap masa depan planet kita akan menjadi sesuatu yang tidak akan pernah terlupakan,” katanya.

Rekomendasi Editor

• Monitor Mac Anda berikutnya mungkin memiliki fitur baru yang jenius ini
• Intel berpendapat CPU Anda berikutnya memerlukan prosesor AI — inilah alasannya
• Laporan baru menunjukkan bahwa dua proyek rahasia Apple adalah ‘hal besar berikutnya’
• Inilah analisis tren A.I. menurutnya akan menjadi hal besar berikutnya dalam bidang teknologi
• Suara sains: Mengapa audio menjadi garda depan dalam eksplorasi Mars