В последнее время внимание многих средств массовой информации и специализированных сайтов приковано к распределенным вычислениям. Что это такое? Это совокупное название способов решения трудоемких задач с помощью нескольких компьютеров (на практике счет идет на десятки и сотни тысяч устройств). ЭВМ, объединенные в вычислительную сеть, выполняют сложные расчеты, которые невозможно завершить на отдельно взятом устройстве в обозримом будущем. Конечно, многие подобные расчеты можно выполнять на специальных суперкомпьютерах, но аренда сверхмощного устройства стоит очень дорого. Экономическая выгода стала одной из причин активного развития распределенных вычислений.
Добровольные вычисления
Одним из подвидов распределенных вычислений являются добровольные вычисления. Пользователи компьютеров сами предоставляют вычислительные мощности для решения тех или иных научных задач, например, для предсказания климата или расчета структуры белков. Сейчас группы ученых достаточно активно используют механизм добровольных вычислений, поэтому помочь важным исследованиям может любой желающий. Интересных научных проектов довольно много, часть из них организована на добровольных началах и привлекает энтузиастов тем, что решаемые задачи имеют большое значение для человечества, а часть даже предполагает определенное финансовое вознаграждение.
Кому требуется помощь?
Расскажем о некоторых научных проектах, использующих добровольные вычисления. Для того чтобы выделить часть своих вычислительных ресурсов, как правило, достаточно скачать программу с официального сайта проекта, установить ее и запустить. Программы просты в настройке и не требуют особого внимания со стороны пользователя.
Folding@home– моделирование свертывания белков. С помощью математического моделирования исследователи надеются понять причины возникновения таких болезней, как диабет второго типа, коровье бешенство и т.д.
Rosetta@home– проект, рассчитывающий трехмерную структуру белков из их аминокислотных последовательностей. Исследования белковых структур могут помочь ученым в борьбе с опасными заболеваниями – раком, малярией, сибирской язвой.
SETI@home– «есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе – это науке неизвестно», но узнать хочется. Проект SETI@home создан для анализа сигналов, полученных от радиотелескопов. Ученые хотят зафиксировать сигналы искусственного происхождения, чтобы косвенно подтвердить существование внеземных цивилизаций.
Einstein@home– поиск гравитационных волн, испускаемых пульсарами и другими космическими объектами. Также в рамках проекта производится поиск пульсаров с помощью анализа данных, получаемых от радиотелескопов. В 2013–2016 годах в рамках проекта исследователи нашли восемнадцать пульсаров.
MilkyWay@home– основная цель проекта – создание трехмерной модели звездных потоков в нашей Галактике. Также исследователи оптимизируют алгоритмы распределенных вычислений для последующего использования астрономами и астрофизиками.
Cosmology@home– анализ теоретических моделей Вселенной путем сравнения расчетных результатов с данными, получаемыми экспериментально, с помощью телескопов и другого оборудования. Сверхзадача проекта – получение наиболее точной модели, описывающей Вселенную.
LHC@home– расчеты, необходимые для функционирования Большого адронного коллайдера (БАК). Добровольцы моделируют движение частиц, находящихся в ускорителе БАК. Также рассчитываются столкновения пучков протонов.
Climate Prediction – проект по прогнозированию климата на ближайшие полвека. Здесь рассчитываются сотни тысяч моделей климата нашей планеты. При этом каждая модель незначительно отличается от других. Анализ прогнозов по каждой модели позволит экспериментально предсказать возможные изменения климата на Земле в ближайшие десятилетия.
PrimeGrid – помните, какие числа называются простыми? Те, которые имеют лишь два натуральных делителя: само число и единицу. Проект PrimeGrid создан для поиска простых чисел, отвечающих определенным условиям (простые числа-близнецы, числа Софи Жермен и т.п.). Также часть вычислительных мощностей используется для решения некоторых открытых проблем теории чисел, например, проблемы Серпинского.
Как легко заметить, проекты разнообразные и интересные. Некоторые из них довольно требовательны к ресурсам компьютеров добровольцев, для выполнения расчетов желательно иметь мощный процессор, а иногда и производительную видеокарту. Поэтому в настройках загружаемых клиентских программ можно выставить максимальную допустимую нагрузку на процессор. Если в процессе выполнения добровольных вычислений ваш компьютер начинает работать слишком медленно, проверьте настройки программы-клиента.
