科学における次の大きなものはすでにあなたのポケットの中にあります

スーパーコンピューターは現代科学に欠かせないものです。 私たち人間が一人で完了するには長い年月がかかる数字を計算したり計算を実行したりすることで、私たちが次のようなことを行うのに役立ちます。 そうでなければ、ハリケーンの飛行経路の予測、核災害のシミュレーション、実験薬が人体に与える影響のモデル化などは不可能です。 細胞。 しかし、そのコンピューティング能力には文字通り代償が伴います。 スーパーコンピューターに依存した研究は費用がかかることで有名です。 研究機関がスーパーコンピューターの 1 時間の使用に 1,000 ドル以上を支払うことは珍しくなく、必要なハードウェアによってはそれ以上の場合もあります。

しかし最近では、大型で高価なスーパーコンピューターに依存するのではなく、計算量の膨大なニーズを満たす別の方法、つまり分散型スーパーコンピューターに目を向ける科学者が増えています。 おそらくこれについては聞いたことがあるでしょう。 特定のタスクを実行するために単一の集中型コンピューターに依存するのではなく、このクラウドソーシング スタイルのコンピューティングは、 ボランティアの分散ネットワークからの計算能力。通常は自宅の PC で特別なソフトウェアを実行するか、 スマートフォン。 これらのボランティア コンピュータは、単体では特に強力ではありませんが、十分な数を組み合わせると、 彼らの総合的な能力は、集中型スーパーコンピュータの能力を簡単に凌駕します。 料金。

ここ数年、この種のピアツーピア コンピューティング プロジェクトはルネッサンスのようなものを経験しました。 私たちのデバイスの処理能力が向上し続けるにつれて、科学における次の大きな出来事は、 スマートフォン ポケットの中に。

誕生とブーム

ボランティア コンピューティングの概念は何十年も前から存在していましたが、それが登場したのは 1990 年代後半になってからでした。 パーソナル コンピュータは米国の多くの家庭に普及し始めましたが、それは本格的に始まりました。 オフ。

1999 年に、カリフォルニア大学バークレー校とスタンフォード大学の研究者が 2 つのプロジェクトを立ち上げ、多くのメディアで取り上げられ、広く採用されました。 SETI@ホームこれは、PC ユーザーにサインアップして CPU に電波望遠鏡のデータの分析を依頼することを奨励しました。 ＠homeで折りたたみ、その計算能力を利用して複雑なタンパク質を折り畳みました。

どちらのプロジェクトも大衆の間で大ヒットしました。 実際、SETI@Home では、初期の関心が爆発的に高まり、プロジェクトのサーバーが圧倒され、 頻繁なクラッシュを引き起こした. しかし、その大成功の後、最終的には関心は横ばいになり、衰退し、最終的にプロジェクトの作成者は 20年経ったら閉鎖しろよ.

しかし、Folding@home は同じ運命をたどりませんでした。 SETI@home プロジェクトが終了に近づいた頃、Folding@home に輝ける機会が訪れました。 新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の発生. パンデミックが発生した直後に、100 万人を超える新たなボランティアがプロジェクトに参加し、事実上、 世界最速のスーパーコンピューターに相当 - 従来の上位 500 のスーパーコンピューターよりも強力なスーパーコンピューター 組み合わせた。 彼らの仕事は単純ですが、以下のような最も複雑な病気のいくつかを解決するのに役立ちました。 COVID-19（新型コロナウイルス感染症：タンパク質を折ります。

タンパク質は、たとえばウイルスがどのように人間の免疫系に反応し、それを汚染するのかを理解するために非常に重要です。 本来の状態では、タンパク質は折りたたまれた形状になっており、展開して、たとえば、私たちの体の防御に結合して抑制します。 治療法を設計するために、科学者はシミュレーションを実行してタンパク質の展開シーケンスを調べますが、これは多大なリソースと時間のかかるプロセスです。 そこで Folding@home が活躍します。 コストが大幅に削減されるだけでなく、開発が数か月、場合によっては数年も短縮されます。

Folding@home ボランティアがソフトウェアをインストールすると、彼らのマシンはより大きなタスクの一部を引き受け、バックグラウンドで処理します。 結果はクラウド経由で研究グループの研究室に返送され、そこで照合および検討されます。

いくつかの場合において、画期的な結果が得られました。 2021 年、科学者たちは、主に Folding@home のコンピューティング能力の急増のおかげで、新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) の亜種がなぜより壊滅的であるのかを発見することができました。 さらに、現在臨床試験に向けて進んでいる新型コロナウイルス感染症（COVID-19）抗ウイルス薬の開発にも貢献した。 さらに、Folding@home は、アルツハイマー病、パーキンソン病、がんなどの他の病気に対する多くの重要な進歩も促進してきました。

クラウドソーシング コンピューティングがなければ、Gregory R. 博士は、 Folding@home のディレクターであり、ミズーリ州セントルイスのワシントン大学医学部准教授であるボウマン氏は、次のように述べています。 クラウドには数億ドルのコストがかかるため、私たちにとっても、他のほとんどの人にとっても経済的に実行不可能です。」 彼は次のように付け加えました。「コンピューティング能力は、 ゲームを一変させる。」

新しい種類の市民科学

興味深いことに、科学者がスマートフォンの力を活用しているのは、Folding@home のようなプロジェクトだけではありません。 場合によっては、生のコンピューティング能力が特に重要ではなく、研究者が必要とするのはより広範なコンピューティング能力です。 情報の範囲 — 世界中に散らばる何千人もの人々だけが収集できる情報 届ける。

たとえば、今年 3 月に欧州宇宙機関は、 カマリオット このキャンペーンは、人々の体内にある GPS 受信機を創造的に活用することで天気予報アプリの改善を目指すものです。 アンドロイド 電話。 ご存知のとおり、携帯電話がナビゲーションのために衛星に ping を送信すると、衛星は時刻と位置を応答し、携帯電話は各メッセージの到着にかかった時間に基づいて現在地を計算します。 各信号にかかる時間により、科学者は大気中の水蒸気の量など、大気の特性をより正確に知ることができ、より正確な降雨予測の予測に役立ちます。 ただし、ESA チームがこのアクティビティを実行できる場所は限られています。

Camaliot アプリを使用すると、世界中の Android スマートフォン所有者が ESA のプロジェクトに貢献できます。 人々の携帯電話から衛星に繰り返し ping を送信し、収集した応答データを ESA 基地に送り返します。

ESAはカマリオットを利用して、電離層の観点から関心が高く、ESAの調査では十分にカバーされていないアフリカのような地域からデータを収集したいと考えている。 欧州宇宙機関の科学総局であり、カマリオットキャンペーンの責任者であるビセンテ・ナバロ氏は、地理空間に限定された集中型手法についてデジタルに語った。 トレンド。

チッピングイン

しかし、疑問は残ります。なぜ誰もが自分のデバイスの電力を無料で貸し出すのでしょうか? これは電気代の高騰に加えて、携帯電話やコンピュータのパフォーマンスや健康状態にも影響を与えます。 しかし、こうしたマイナス面があっても、2007 年からタンパク質をフォールディングしているサウンド デザイナーのジェフリー ブライスのような多くの人にとって、答えはかなり単純です。それは良いことをすることです。

「私はしばらくの間、暗号通貨に興味を持っていました」とブライス氏は言いました。「しかし、同じハードウェアを Folding@home に使用する方が、より良い、より倫理的、そしてより慈善的な機器の使用法のように思えました。」

他の人にとっては、それは不労所得の源です。 参加を促すために、一部の主要なFolding@homeグループは寄付主導の暗号コミュニティを設立し、寄付に応じてドージコインなどの通貨を毎週配布している。 カマリオットも同様に、トップコントリビューターにバウチャーを贈呈しています。

コンピューターチップがあらゆるものに浸透しつつある中、キュアコインの創設者であるジョシュ・スミスは、 Folding@home ボランティアに報酬を与えるための暗号通貨は、クラウドソーシング科学のさらに明るい未来を予期します プロジェクト。 「私たちが高い生産能力目標を達成できれば、地球の将来への波及効果は決して忘れられないものになるでしょう」と彼は言いました。

編集者のおすすめ

• 次の Mac モニターには、この天才的な新機能が搭載されるかもしれません
• インテルは、次の CPU には AI プロセッサーが必要だと考えています - その理由は次のとおりです
• 新しいレポートは、Apple の 2 つの秘密プロジェクトが「次の大きなこと」であることを示しています
• トレンドを分析する AI は次のとおりです。 テクノロジー業界で次の大きな出来事になると思う
• 科学の音: なぜオーディオが火星探査の次のフロンティアであるのか