Bilimdeki bir sonraki büyük şey zaten cebinizde

Süper bilgisayarlar modern bilimin önemli bir parçasıdır. Rakamları hesaplayarak ve biz insanların kendi başımıza tamamlaması çok uzun zaman alacak hesaplamalar yaparak, bizim için önemli olan şeyleri yapmamıza yardımcı oluyorlar. aksi takdirde kasırganın uçuş yolunu tahmin etmek, nükleer felaketleri simüle etmek veya deneysel ilaçların insanı nasıl etkileyebileceğini modellemek gibi imkansız olabilir hücreler. Ancak bu bilgi işlem gücünün kelimenin tam anlamıyla bir bedeli var. Süper bilgisayara bağımlı araştırmaların oldukça pahalı olduğu biliniyor. Araştırma kurumlarının bir saatlik süper bilgisayar kullanımı için 1.000 dolardan fazla, bazen de gerekli donanıma bağlı olarak daha fazla ödeme yapması alışılmadık bir durum değil.

Ancak son zamanlarda giderek daha fazla bilim insanı, büyük, pahalı süper bilgisayarlara güvenmek yerine, sayıları hesaplama ihtiyaçları için farklı bir yönteme yöneliyor: dağıtılmış süper hesaplama. Muhtemelen bunu daha önce duymuşsunuzdur. Belirli bir görevi gerçekleştirmek için tek bir merkezi bilgisayara güvenmek yerine, bu kitle kaynaklı bilgi işlem tarzı, Dağıtılmış bir gönüllü ağından, genellikle ev bilgisayarlarında veya bilgisayarlarda özel yazılım çalıştırılarak elde edilen hesaplama gücü akıllı telefonlar. Bu gönüllü bilgisayarlar tek tek pek güçlü değiller ama eğer yeterince sayıda bir araya getirirseniz, kolektif güçleri, herhangi bir merkezi süper bilgisayarınkini kolayca gölgede bırakabilir - ve çoğu zaman çok küçük bir süre için maliyet.

Geçtiğimiz birkaç yılda bu tür eşler arası bilgi işlem projeleri bir tür rönesans yaşadı ve Cihazlarımızın işlem gücü gelişmeye devam ederken, öyle görünüyor ki bilimdeki bir sonraki büyük gelişme, akıllı telefon cebinizde.

Doğum ve patlama

Gönüllü bilgi işlem kavramı onlarca yıldır ortalıkta dolaşıyor, ancak 1990'ların sonlarına kadar değildi. kişisel bilgisayarlar ABD'de çok sayıda hanede yerini aldı ve bu durum gerçekten de ilgi görmeye başladı. kapalı.

1999'da UC Berkeley ve Stanford'daki araştırmacılar medyada önemli yer tutan ve geniş çapta benimsenen iki proje başlattı: SETI@homePC kullanıcılarını radyo teleskop verilerini analiz etmek için kaydolmaya ve CPU'larını kaydetmeye teşvik eden ve Katlanır@evkarmaşık proteinleri katlamak için bu bilgi işlem gücünü kullandı.

Her iki proje de halkta büyük yankı uyandırdı. SETI@Home aslında o kadar büyük bir ilgi patlaması yaşadı ki, projenin sunucularını ve sunucularını bunalttı. sık sık kazalara neden oldu. Ancak bu büyük başarının ardından ilgi sonunda dengelendi, azaldı ve sonunda projenin yaratıcılarını 20 yıl sonra kapatın.

Ancak Folding@home aynı kaderi yaşamadı. SETI@home projesinin sona erdiği sıralarda Folding@home'un parlama fırsatı ortaya çıktı: COVİD-19 salgını. Pandeminin başlamasından kısa bir süre sonra projeye bir milyondan fazla yeni gönüllü katıldı ve etkin bir şekilde dünyanın en hızlı süper bilgisayarı oldu; en iyi 500 geleneksel süper bilgisayardan daha güçlü birleştirildi. İşleri basitti ama en karmaşık hastalıkların bazılarını çözmede etkiliydi. COVID-19: proteinleri katlayın.

Proteinler, örneğin bir virüsün insan bağışıklık sistemine nasıl tepki verdiğini ve onu nasıl kirlettiğini anlamak için çok önemlidir. Proteinler doğal hallerinde katlanmış bir biçimdedir ve örneğin vücudumuzun savunmasını bağlamak ve bastırmak için açılırlar. Terapötikleri tasarlamak için bilim insanları, bir proteinin açılma sırasını incelemek üzere simülasyonlar yürütüyor; ancak bu, kaynak açısından yoğun ve zaman alıcı bir süreç. Folding@home tam da bu noktada devreye giriyor. Sadece maliyeti önemli ölçüde azaltmakla kalmıyor, aynı zamanda birkaç durumda geliştirmeyi aylarca, hatta yıllarca hızlandırıyor.

Folding@home gönüllüleri bir yazılım yükledikten sonra makineleri daha büyük bir görevin bir kısmını üstleniyor ve bunları arka planda işliyor. Sonuçlar bulut aracılığıyla araştırma grubunun laboratuvarlarına gönderiliyor ve burada toplanıp inceleniyor.

Birçok kez alınan sonuçlar çığır açıcı oldu. 2021'de bilim insanları, büyük ölçüde Folding@home'un bilgi işlem gücündeki artış sayesinde, COVID-19'un varyantlarının neden daha yıkıcı olduğunu keşfetmeyi başardılar. Ayrıca, şu anda klinik denemelere doğru ilerleyen bir COVID-19 antiviral ilacının geliştirilmesine de yardımcı oldu. Bunun ötesinde Folding@home ayrıca Alzheimer, Parkinson ve kanser gibi diğer hastalıklar için de bir dizi önemli atılımın yapılmasını kolaylaştırdı.

Kitle kaynaklı bilgi işlem olmadan, Dr. Gregory R. Folding@home'un yöneticisi ve St. Louis, Missouri'deki Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde doçent olan Bowman şöyle diyor: "Bu çalışma, Bulutta yüz milyonlarca dolara mal oluyor, bu da bulutu bizim veya başkaları için ekonomik olarak olanaksız hale getiriyor." Şöyle ekledi: "Bilgisayar gücü oyunun kurallarını değiştiriyor.”

Yeni tür bir vatandaş bilimi

Heyecan verici bir şekilde, Folding@home gibi projeler bilim adamlarının akıllı telefonların gücünden faydalanmasının tek yolu değil. Bazen ham bilgi işlem gücü o kadar da önemli değildir ve araştırmacıların yalnızca daha geniş bir Bilgi yelpazesi — dünya çapında yalnızca binlerce insanın toplayabildiği ve toplayabildiği bilgiler teslim etmek.

Örneğin, bu yılın Mart ayında Avrupa Uzay Ajansı uzaya fırlattı. Camaliot İnsanların içindeki GPS alıcısını yaratıcı bir şekilde kullanarak hava durumu uygulamalarını iyileştirmeyi amaçlayan kampanya Android telefonlar. Gördüğünüz gibi, telefonunuz navigasyon için uydulara sinyal gönderdiğinde uydular saati ve konumlarını bildirerek yanıt veriyor ve telefonlar, her mesajın ne kadar sürede ulaştığına bağlı olarak nerede olduklarını hesaplıyor. Her sinyalin aldığı süre, bilim adamlarını atmosferin özellikleri (örneğin, içindeki su buharı miktarı) hakkında daha iyi bilgilendirebilir ve bu da daha doğru yağmur tahminlerinin tahmin edilmesine yardımcı olabilir. Ancak ESA ekibi bu aktiviteyi yalnızca belli sayıda yerden gerçekleştirebiliyor.

Camaliot uygulaması, dünyanın dört bir yanından Android telefon sahiplerinin ESA'nın projesine katkıda bulunmasına olanak tanıyor. İnsanların telefonlarından uydulara defalarca ping atıyor ve topladığı yanıt verilerini ESA üssüne geri gönderiyor.

ESA, Camaliot ile Afrika gibi iyonosferik açıdan yüksek ilgi gören ve ajansın araştırma kapsamı dışında kalan bölgelerden veri toplamayı umuyor. Avrupa Uzay Ajansı Bilim Müdürlüğü ve Camaliot kampanyasının lideri Vicente Navarro, Digital'e coğrafi-uzamsal sınırlı merkezi yöntemlerin kullanılabileceğini söyledi. Trendler.

Parçalamak

Ancak soru hala ortada: Neden biri cihazının gücünü bedavaya ödünç versin ki? Bu durum, artan elektrik faturalarının yanı sıra telefonlarınızın ve bilgisayarlarınızın performansını ve sağlığını da etkiler. Ancak bu olumsuzluklara rağmen, 2007'den bu yana proteinleri katlayan ses tasarımcısı Jeffrey Brice gibi birçok kişi için cevap oldukça basit: iyilik yapmak.

Brice, "Bir süredir kripto para birimiyle ilgileniyordum, ancak aynı donanımı Folding@home için kullanmak, ekipmanın daha iyi, daha etik ve daha hayırsever bir şekilde kullanılması gibi göründü." dedi.

Diğerleri için bu bir pasif gelir kaynağıdır. Katılımı teşvik etmek için bazı önde gelen Folding@home grupları, katkılara bağlı olarak her hafta Dogecoin gibi para birimleri dağıtan, bağış odaklı kripto toplulukları kurdu. Camaliot da benzer şekilde en çok katkıda bulunanları kuponlarla ödüllendiriyor.

Bilgisayar çiplerinin neredeyse her şeye girmesiyle birlikte CureCoin'in kurucusu Josh Smith, Folding@home gönüllülerini ödüllendiren kripto para birimi, kitle kaynaklı bilim için daha da parlak bir gelecek öngörüyor projeler. "Eğer yüksek kapasite hedeflerimize ulaşırsak, gezegenimizin geleceği üzerindeki dalgalanma etkisi asla unutulmayacak bir şey olacak" dedi.

Editörlerin Önerileri

• Bir sonraki Mac monitörünüz bu dahiyane yeni özelliğe sahip olabilir
• Intel, bir sonraki CPU'nuzun bir AI işlemciye ihtiyacı olduğunu düşünüyor - işte nedeni
• Yeni rapor, Apple'ın iki gizli projesinin Apple'ın "bir sonraki büyük işi" olduğunu gösteriyor
• Trend analizi yapan bir yapay zekanın yaptığı şey şu: teknolojideki bir sonraki büyük şey olacağını düşünüyor
• Bilimin sesi: Mars keşfinde neden ses bir sonraki sınırdır?