Folding@home : складываем краудсорсинговую матрицу успеха

Миром правит число. Даже в молекулярном масштабе и на таком мелком уровне все описывается числами. С одной стороны - это замечательно! Это можно описать, рассчитать и посмотреть, но... Объемы расчетов растут в геометрической прогрессии. И если Eniac был способен довольно точно рассчитывать полеты снарядов и ракет, то с усложнением задачи требовались все большие мощности. Причем подход Эниака увы - но был воспроизведен. В 2001 году наши физики часть вещей до сих пор были вынуждены рассчитывать на устаревших машинах БЭСМ : слишком уж специфичны были эниаки "нового времени"... Это не единственный пример того, как специфическая архитектура, явившая собой революцию двадцать лет назад, умирала, а не просто устаревала со временем. И индустрия тоже не стояла на месте : после революций сэра Клайва Синклера, Стива Джобса, Софи Уилсон и Винода Дхама эра специализированных вычислительных систем к счастью закончилась. Но их достижения не только закрыли старую страницу в истории технологических подходов и архитектур, они дали намного большее : универсальные ( в том или ином смысле ) вычислительные системы продвинутого уровня стали доступны каждому. Причем мощность этих систем значительно превосходило калькулятор... Также параллельно развивались две важные отрасли : сверхбольшие вычислительные системы и технологии передачи данных. Может быть позже мы и коснемся их, особенно прорывы от компании Cray но не сейчас. Важным во всем этом было то, что унификация вычислительных архитектур наконец-то дала здоровую рыночную поросль. На тот момент это не дало революционных изменений, но заложило такой фундамент, без которого многие люди не дожили бы до сегодняшнего дня - причем в буквальном смысле. Подробности далее..

Чем глубже люди спускались в микромир и его моделирование, тем более мощные системы требовались для расчета. На сегодняшний день не существует ни единой системы, ни суммарно-аггрегативной, способной рассчитывать большинство научных проблем в реальном времени! Но есть возможность итерационного обсчета, то есть - получения конечного результата путем последовательных обсчетов задачи. Изначально это дало импульс к конвейризации процессов математического моделирования, но - это опять же упиралось в бюджеты. Суперкомпьютер - это гипердорогая игрушка! Также подходы однопоточного ( синглетонного ) математического моделирования, как например у комплекса PUMA в 2000-2001 годах, не дали ожидаемого ускорения процессов. И здесь встала дилемма, которая перевернула мир математического моделирования белков : если произвести даже частично избыточные обсчеты, но параллельно, в точке анализа промежуточного результата есть возможность отсеять зерна от плевел и выстроить следующую цепочку задач исходя из отобранных верных ветвей расчета. В 90-е годы 20 века это было ничем, так как вычислительных систем было мало, но начиная с нулевых лет 21-го века это обрело свой смысл : не только компьютеры вычислительных лабораторий, университетов и просто богатых частных исследователей могли помогать друг другу... Компании AMD, 3dfx, IBM и Intel дали не только непосредственно сами мощные вычислительные системы в руки простых людей по преемлемым рынком ценам, но и инструмент для создания неспециализированных унифицированных вычислительных систем, в том числе и развлекательных, способных к совместному взаимодействию в научных целях по типу краудсорсинга. Именно на этой волне возник один из научных проектов, существующих до сих пор и спасающий и улучшающий жизни миллионов людей по всему земному шару.

1 октября 2000 года стартовал проект изучения белков Folding@home, в дословной интерпретации folding-at-home означает "складываем дома". Каждый день в домах самых обычных людей, желающих помочь науке, складываются белки, помогающие нам понять и вылечить страшные болезни, от которых не застрахован ни один из нас. Болезни Альцгеймера, Крейцфельдта-Якоба(коровье бешенство), Паркинсона, множество форм рака и другие опасные недуги - все это можно обсчитать и, как минимум, понять в чем дело. Далее можно думать, как с этим бороться. Однако - как обсчитать это ВСЁ? Тут-то и возникла идея дать людям возможность поучаствовать в исследованиях. На начало 2015 года в проекте активно задействованы самые разные 220 000 центральных процессора и 23 000 графических процессора, что в сумме преодолело рубеж суммарной вычислительной мощности в 7 петафлопс! Это невозможно получить никак иначе : рейтинг мировых суперкомпьютеров показывает, что только 5 сильнейших из них превосходят эту мощность, и на аренду ее не хватит ни одного университетского бюджета. Что же движет людьми? Почему краудсорсинг здесь работает? Давайте разберемся :

  • Во-первых, так или иначе группы исследователей, курирующие пулы (группы вычислительных машин) также являются соавторами и - в каком-то смысле буквально - входят в историю открытий. Проект выпустил к 2015 году более ста научных работ, признанных всемирным научным сообществом.
  • Во-вторых, в начале 2014 года был создан первый в мире полностью искусственный белок Top7, которого никогда не существовало в природе, и его реальный синтез и исследования подтвердили идентичность полученной структуры расчетной модели. Это открыло дверь к созданию нового типа лекарств, в соавторстве которых также будут те бэкеры, которые предоставляют свои ресурсы для научного процесса
  • И, самое главное, пока Вы спите - Ваш компьютер Вам не нужен, Вы им не пользуетесь, но если не дай Бог с Вами случится беда в виде исследуемых программой болезней - Вы в буквальном смысле упадете на посланную заблаговременно Вами же самими соломку.

Если Вы хотите присоединиться к данной научной программе - просто зайдите на их сайт и зарегистрируйтесь. С недавних пор их программу можно запускать даже в браузере....

Неопределенный