Superpočítače sú nevyhnutnou súčasťou modernej vedy. Zhrnutím čísel a vykonaním výpočtov, ktoré by nám ľuďom trvali celé veky, kým ich dokončíme sami, nám pomáhajú robiť veci, ktoré by inak by to nebolo možné, napríklad predpovedanie letových trás hurikánu, simulovanie jadrových katastrof alebo modelovanie toho, ako môžu experimentálne drogy ovplyvniť človeka. bunky. Ale tento výpočtový výkon má svoju cenu – doslova. Výskum závislý od superpočítačov je notoricky drahý. Nie je nezvyčajné, že výskumné inštitúcie zaplatia viac ako 1 000 dolárov za jednu hodinu používania superpočítača a niekedy aj viac, v závislosti od požadovaného hardvéru.
Obsah
- Narodenie a boom
- Nový druh občianskej vedy
- Čipovanie
Ale v poslednej dobe, namiesto spoliehania sa na veľké a drahé superpočítače, sa stále viac vedcov obracia na inú metódu pre svoje potreby, ktoré obmedzujú počet: distribuované superpočítače. Pravdepodobne ste o tom už počuli. Namiesto spoliehania sa na jediný centralizovaný počítač na vykonanie danej úlohy, tento crowdsourcingový štýl výpočtovej techniky priťahuje výpočtový výkon z distribuovanej siete dobrovoľníkov, typicky spustením špeciálneho softvéru na domácich PC resp smartfóny. Samostatne tieto dobrovoľné počítače nie sú obzvlášť výkonné, ale ak ich spojíte dosť, ich kolektívna sila môže ľahko zatieniť výkon akéhokoľvek centralizovaného superpočítača – a často za zlomok náklady.
Odporúčané videá
V posledných rokoch zažili tieto druhy počítačových projektov typu peer-to-peer niečo ako renesanciu a keďže výpočtový výkon našich zariadení sa neustále zlepšuje, zdá sa, že ďalšou veľkou vecou vo vede by mohla byť smartfón vo vrecku.
Súvisiace
- Tento telefón už možno vo veľkom porazil Galaxy Z Flip 5
- Parou chladené SSD disky priemyselnej triedy sú teraz vecou
- Oppo si myslí, že zasúvacie fotoaparáty telefónov sú ďalšou veľkou vecou
Narodenie a boom
Koncept dobrovoľníckej výpočtovej techniky existuje už desaťročia, ale nebolo to až do konca 90. rokov, kedy osobné počítače sa dostali do veľkého počtu domácností v USA – to sa naozaj začalo uberať vypnuté.
V roku 1999 výskumníci z UC Berkeley a Stanford spustili dva projekty, ktoré získali značné mediálne pokrytie a široké prijatie: SETI@home, ktorá nabádala používateľov PC, aby sa zaregistrovali a zapojili svoje CPU na analýzu údajov z rádioteleskopov a Folding@home, ktorá použila tento výpočtový výkon na skladanie komplexných proteínov.
Oba projekty mali obrovský úspech u verejnosti. SETI@Home skutočne zažil taký obrovský výbuch počiatočného záujmu, že zaplavil servery projektu a spôsobovali časté havárie. Ale po tomto zlomovom úspechu sa záujem nakoniec ustálil, opadol a nakoniec viedol tvorcov projektu k po 20 rokoch zavrieť.
Folding@home však nepostihol rovnaký osud. Približne v čase, keď projekt SETI@home končil, sa Folding@home objavila príležitosť zažiariť: vypuknutie ochorenia COVID-19. Krátko po pandémii sa do projektu zapojilo viac ako milión nových dobrovoľníkov, ktorí efektívne vytvorili čo predstavoval najrýchlejší superpočítač na svete – jeden výkonnejší ako top 500 tradičných superpočítačov kombinované. Ich práca bola jednoduchá, ale bola nápomocná pri prelomení niektorých najzložitejších chorôb, vrátane COVID-19: zložiť proteíny.
Proteíny sú kľúčové pre pochopenie toho, ako napríklad vírus reaguje na ľudský imunitný systém a ako ho kontaminuje. Vo svojom prirodzenom stave sú proteíny v zloženom tvare a rozvinú sa, aby napríklad viazali a potláčali obranyschopnosť nášho tela. Pri navrhovaní terapeutík vedci vykonávajú simulácie, aby sa pozreli na postupnosť vývoja proteínu – je to však proces náročný na zdroje a časovo náročný proces. Tu vstupuje do hry Folding@home. Nielenže dramaticky znižuje náklady, ale v niekoľkých prípadoch aj urýchľuje vývoj o mesiace a dokonca roky.
Keď dobrovoľníci Folding@home nainštalujú softvér, ich stroje prevezmú časť väčšej úlohy a spracujú ich na pozadí. Výsledky sa odosielajú späť do laboratórií výskumnej skupiny prostredníctvom cloudu, kde sa zbierajú a kontrolujú.
Výsledky boli pri niekoľkých príležitostiach prelomové. V roku 2021 sa vedcom podarilo zistiť, prečo boli varianty COVID-19 ničivejšie, najmä vďaka prudkému nárastu výpočtového výkonu Folding@home. Okrem toho pomohla pri vývoji antivírusového lieku COVID-19, ktorý sa teraz posúva smerom ku klinickým skúškam. Okrem toho spoločnosť Folding@home umožnila aj množstvo významných objavov pri iných chorobách, ako je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba a rakovina.
Bez crowdsourcingu, Dr. Gregory R. Bowman, riaditeľ Folding@home a docent na Lekárskej fakulte Washingtonskej univerzity v St. Louis, Missouri, hovorí: „Táto práca by mala stojí stovky miliónov dolárov na cloude, vďaka čomu je ekonomicky nerealizovateľný pre nás, ani pre väčšinu kohokoľvek iného.“ Dodal: „Výpočtový výkon je zmena hry."
Nový druh občianskej vedy
Je vzrušujúce, že projekty ako Folding@home nie sú jediným spôsobom, ako vedci využívajú silu smartfónov. Niekedy nie je surový výpočtový výkon obzvlášť dôležitý a výskumníci jednoducho potrebujú širší spektrum informácií – informácie, ktoré môžu zhromaždiť len tisíce ľudí na celom svete dodať.
Napríklad v marci tohto roku spustila Európska vesmírna agentúra svoju Camaliot kampaň, ktorá sa snaží vylepšiť aplikácie počasia kreatívnym využívaním prijímača GPS vo vnútri ľudí Android telefónov. Vidíte, že kedykoľvek váš telefón pingne satelity na navigáciu, reagujú s časom a svojou polohou a telefóny vypočítavajú, kde sa nachádzajú na základe toho, ako dlho trvalo doručenie každej správy. Čas potrebný na každý signál môže lepšie informovať vedcov o vlastnostiach atmosféry, ako je množstvo vodnej pary v nej, čo môže pomôcť predpovedať presnejšie predpovede dažďa. Tím ESA však môže vykonávať túto činnosť len z toľkých miest.
Aplikácia Camaliot umožňuje vlastníkom telefónov s Androidom z celého sveta prispievať do projektu ESA. Opakovane pinguje satelity z telefónov ľudí a odosiela zhromaždené údaje o odpovediach späť na základňu ESA.
S Camaliotom ESA dúfa, že zhromaždí údaje z oblastí ako Afrika, o ktoré je veľký záujem z ionosférického hľadiska a ktoré nie sú dostatočne pokryté agentúrou. geopriestorovo obmedzené centralizované metódy, Vicente Navarro, riaditeľstvo pre vedu Európskej vesmírnej agentúry a vedúci kampane Camaliot, povedal pre Digital Trendy.
Čipovanie
Otázkou však zostáva: Prečo by niekto požičiaval energiu svojho zariadenia zadarmo? Okrem zvýšených účtov za elektrinu to ovplyvňuje aj výkon a zdravie vašich telefónov a počítačov. Ale aj s týmito nevýhodami, pre mnohých, ako je Jeffrey Brice, zvukový dizajnér, ktorý skladal proteíny od roku 2007, je odpoveď pomerne jednoduchá: robiť dobro.
"Chvíľu som sa zaujímal o kryptomeny," povedal Brice, "ale používanie rovnakého hardvéru pre Folding@home sa mi zdalo ako lepšie, etickejšie a filantropickejšie využitie zariadenia."
Pre ostatných je to zdroj pasívneho príjmu. Na podporu účasti niektoré popredné skupiny Folding@home vytvorili krypto komunity založené na darovaní, ktoré každý týždeň distribuujú meny ako Dogecoin v závislosti od príspevkov. Camaliot podobne odmeňuje svojich najlepších prispievateľov poukážkami.
S počítačovými čipmi, ktoré sa dostali takmer do všetkého, Josh Smith, zakladateľ CureCoin, a kryptomena na odmeňovanie dobrovoľníkov Folding@home, predpokladá ešte svetlejšiu budúcnosť pre crowdsourcingovú vedu projektov. „Ak dosiahneme naše vysoké kapacitné ciele, dominový efekt pre budúcnosť našej planéty bude niečo, na čo sa nikdy nezabudne,“ povedal.
Odporúčania redaktorov
- Váš ďalší monitor Mac by mohol mať túto geniálnu novú funkciu
- Intel si myslí, že váš ďalší procesor potrebuje procesor AI – tu je dôvod
- Nová správa naznačuje, že dva tajné projekty Apple sú jeho „ďalšia veľká vec“
- Tu je to, čo A.I. si myslí, že to bude ďalšia veľká vec v oblasti techniky
- Zvuk vedy: Prečo je zvuk ďalšou hranicou v prieskume Marsu
