FF06: BOINC – každý může pomáhat vědcům

V rámci Follow Friday každý pátek na blogu zveřejním někoho/něco, co vám doporučuji zhlédnout či sledovat.
Logo projektu BOINC

V distribuovaných výpočtech „jedu“ už spoustu let a pořád si myslím, že je to v rámci informačních technologií jedna z nejúžasnějších věcí. Zkusím stručně popsat, o co jde, třeba to zaujme i vás a přispějete k tomu, aby byl nalezen lék na rakovinu, zmapován klimatický model Země, dekódovány signály z vesmíru nebo nalezeno největší prvočíslo, což má význam třeba pro kryptografii.

Řada vědeckých pracovišť po celém světě řeší stejný problém – potřebují vypočítat spoustu složitých výpočtů a nemají na to výpočetní kapacitu. Pronajmout si superpočítač je drahé a – co si budeme povídat – do výzkumu zdaleka nejde tolik peněz, kolik by bylo potřeba. A proto vznikl skvělý nápad: distribuované výpočty. To, co je potřeba spočítat, se rozdělí na spoustu menších úloh, k hlavnímu počítači se připojí počítače nás, běžných uživatelů, stáhnou si ty menší úlohy, ve volném čase je spočítají a výsledky vrátí hlavnímu počítači. Když se takto zapojí desítky tisíc uživatelů, vědecké pracoviště tak v krátkém čase vypočte něco, co by bez distribuovaných výpočtů počítali třeba roky. Každý z nás tak může pomoci vědě.

Lék nalezen „za chvilku“

Ukázka z hledání léku na koronavirus

Chcete konkrétní příklad? Před několika lety jsme prožívali aféru Anthrax. Bílý prášek používaný teroristy, neexistoval na to spolehlivý lék. Laboratoře se pustily do vývoje léku, odhadovaná doba vývoje byla 5-6 let. Distribuované výpočty zkrátily tuto dobu na necelého půl roku.

Lékařští vědci oceňují i pomoc s eliminací slepých uliček. Totiž bez supervýpočtů by museli dělat mnoho pokusů, z nichž většina by byla od počátku odsouzena k nezdaru. Díky distribuovaným výpočtům se ale podaří předem vypočítat, co vůbec nemá cenu v praxi zkoušet. Lékaři v laboratoři se tedy mohou zaměřit jen na pokusy, u nichž je naděje na úspěch. Vývoj léků se tak zkracuje a neplýtvá se penězi ani časem odborníků.

Já nic, to samo…

Nejlepší na tom všem je, že my, běžní uživatelé, takto můžeme vědcům pomáhat a nemusíme prakticky ani hnout prstem. Vše běží na pozadí naší běžné počítačové činnosti. Počítač využívá pouze náš nepotřebný čas. Když je náš počítač čímkoli vytížen, práce na distribuovaných výpočtech se pozastavuje. Takže když píšu tento článek, tak zdaleka nevyužívám výpočetní výkon svého počítače. Takže než dopíšu tento text, můj počítač vypočte a odešle jednu úlohu týkající se léku na Covid-19, přispěje k hledání prvočísel a provede nějaké výpočty, které potřebují mikromolekulární biologové k hlubšímu poznání procesů v našich tělech.

Garantem výpočtů jsou různá renomovaná vědecká pracoviště nebo vysoké školy. Kód je kontrolován, takže nemusíme mít strach, že místo hledání léku na covid pomáháme Putinovi s nějakými armádními propočty.

BOINC – jedna z nejsnazších cest

Pokud chcete sami začít s distribuovanými výpočty, doporučuju program BOINC, což je univerzální platforma pro distribuované výpočty, kde si sami volíte, jakým projektům se váš počítač má věnovat a v jakém poměru (já například zhruba 60 % výkonu věnuju projektům biologickým, 20 % matematickým a 20 % fyzikálním). Když se občas vyskytne něco akutního, jako byl třeba právě ten anthrax, tak to dočasně změním a jedu na 100 % třeba jen ten jeden projekt.

SETI at Home – analýza mimozemských signálů

Myslím, že jedním z nejstarších projektů byl projekt SETI AT HOME, který analyzoval signály z vesmíru a pokoušel se najít inteligentní život mimo Zemi. Samozřejmě vzhledem k velikosti vesmíru a rychlosti šíření různých vln, byl ten hlavní záměr marný, nicméně v rámci zachytávání signálů a jejich analýzy bylo učiněno mnoho poznatků třeba o Einsteinových gravitačních vlnách a tedy i o velkém třesku a dalších záležitostech souvisejících s vesmírem.

Já za tu dobu, co svůj počítač takto propůjčuju vědě, už jsem se podílel na mnoha projektech. Např. hledání léku na AIDS, na rakovinu, na Alzheimera, na anthrax, nebo na svalovou dystrofii. Vývoj modifikovaných obilnin pro neúrodné oblasti, kde hrozí hladomor. Aktuálně hledání léku na Covid, protože sice máme vakcíny i relativně účinné léky, ale pořád není definitivně vyhráno.

Samozřejmě nemůžeme očekávat zázraky. Ale vědci z jmenovaných projektů často říkají, jak obrovsky jim distribuované výpočty pomohly a jak velký skok kupředu v rámci svého oboru udělali. I když se třeba ještě nepodařilo najít lék na ALS, výpočty pomohly nemoc lépe poznat a najít prostředky alespoň na její zpomalení. Mnohdy se taky podaří nějaké „vedlejší efekty“, tj. i když se nepodařilo najít lék proti rakovině, podařilo se díky distribuovaným výpočtům objevit jiné důležité biologické mechanismy, které pomohou v boji proti jiným problémům.

Tahle výpočetní pomoc je vlastně svým způsobem charita, protože když váš počítač pracuje na výpočtech, spotřebovává větší množství elektřiny. To jsou ale jediné náklady, které v souvislosti s tím člověk nese, takže já rád za rok zaplatím pár stovek navíc za spotřebovanou elektřinu, když vím, že to bylo na dobrou věc.

Něco pro soutěživce

Protože lidé jsou soutěživí, tak v rámci distribuovaných výpočtů existují různé soutěže, statistiky a podobně. Soutěží mezi sebou i různé týmy nebo národy. Například já jsem si zvolil členství v týmu Czech National Team a musím říci, že v celosvětovém měřítku patří Češi ke špičce a v soutěžích se pravidelně umísťují na čelních příčkách. Ale to je samozřejmě jen taková třešnička na dortu. To podstatné je, že aniž bychom hnuli prstem, alespoň malou špetkou do společného mlýna pomáháme celému lidstvu udělat další důležité kroky vpřed.

Odkazy

Pomoz vědě (česky) – https://pomozvede.cz
Projekt BOINC (anglicky): https://boinc.berkeley.edu
BOINC na Wikipedii (česky): https://cs.wikipedia.org/wiki/Berkeley_Open_Infrastructure_for_Network_Computing
Stránky Czech National Team (česky): https://www.czechnationalteam.cz
Heslo Distribuovaný výpočet na Wikipedii (česky): https://cs.wikipedia.org/wiki/Distribuovan%C3%BD_v%C3%BDpo%C4%8Det

Sdílejte:
0
0

Diskuze

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.

Rolovat nahoru