Virtuāls superdators cīņā pret Covid-19? Strauji pieaug brīvprātīgo interese par projektu «Folding@home»

Pievērs uzmanību – raksts publicēts pirms 3 gadiem.

Kā dot savu artavu Covid-19 pretlīdzekļa izstrādē, ja neesat ne zinātnieks, ne miljonārs, bet tomēr gribat palīdzēt? Jūs varat sūtīt darbā savu mājas datoru. Šādu iespēju piedāvā Stenforda Universitātē savulaik radītais izkliedētās skaitļošanas projekts "Folding@home". Tā princips: saslēdzot brīvprātīgo datorus vienā virtuālā superdatorā, tiek iegūtas milzīgas skaitļošanas jaudas. Tās ļauj ātrāk analizēt šķietami bezgalīgās olbaltumvielu struktūras, un projekta autori cer, ka atradumi nākotnē palīdzēs jaunu zāļu izstrādē.

Virtuāls superdators cīņā pret Covid-19? Strauji pieaug brīvprātīgo interese par projektu «Folding@home»
00:00 / 05:13
Lejuplādēt

Pats izkliedētās skaitļošanas jeb "distributed computing" princips nav nekas jauns – lielo universitāšu pētniecības centri jau gadus 20 piedāvā brīvprātīgajiem iespēju ziedot daļu no sava personīgā datora jaudas apjomīgu skaitļošanas problēmu risināšanā. Piemēram, jau 1999. gadā Bērklija Universitātē Kalifornijā tapa projekts "SETI@home" ar mērķi caur radio signālu analīzi meklēt ārpuszemes dzīvības pazīmes. Vašingtonas Universitātē darbojas projekts "Rosetta@home", bet Stenfordā 2000. gadā dzima "Folding@home".

Abi pēdējie pēta un modelē olbaltumvielu struktūras, un pašlaik to uzmanības centrā ir jaunais koronavīruss.

"Folding@home" vadītājs, bioķīmijas profesors Gregs Boumens (Greg Bowman), video intervijā "Financial Times" skaidro, ka zinātnieku mērķis ir ar datora palīdzību simulēt olbaltumvielu jeb proteīnu strukturēšanos. Proti, lai olbaltumvielas veiktu kādu funkciju organismā, tām vispirms jāieņem noteikta forma, jāizveido telpiska struktūra, kādā tās sākotnēji nepastāv. No šejienes arī apzīmējums "folding" – saliekšanās, savākšanās.

"Mēs gribam izprast visas šīs kustības, taču eksperimentālā vērošanas ceļā to nevaram izdarīt šo olbaltumvielu niecīgā izmēra dēļ. Tādēļ simulējam tās datorā. Taču iespējamo simulāciju ir ļoti daudz, un tas prasa milzīgu skaitļošanas jaudu.

Pat vienkāršu problēmu izskaitļošana parastam galda datoram prasītu kādus simt gadus.

Tādēļ esam izstrādājuši algoritmus, kas šos skaitļošanas procesus sadala nelielos fragmentos, ko neatkarīgi viens no otra var skaitļot daudzi nelieli datori reizē. Brīvprātīgie visā pasaulē var ziedot savu datoru jaudu, lai piedalītos šajā skaitļošanā," uzsver Gregs Boumens.

Vēl februāra beigās "Folding@home" bija apmēram 30 tūkstoši aktīvu brīvprātīgo. Izziņojot mērķi pievērsties tieši jaunā koronavīrusa proteīnu pētniecībai, pieteikumu skaits dažās nedēļās pieauga par vairāk nekā 700 tūkstošiem. Tiek lēsts, ka "Folding@home" virtuālā superdatora jauda pašlaik krietni pārsniedz jebkura pasaulē eksistējošā stacionārā superdatora jaudu.

"Būtība ir vienkārša – cilvēki uz saviem datoriem uzinstalē aplikāciju, un šo pētnieku proteīnu "locīšanas" eksperimenti reāli darbojas uz to cilvēku datoriem, uz kuriem šī programma ir uzinstalēta," norāda Latvijas Universitātes Matemātikas un informātikas institūta pētnieks Jānis Džeriņš. "Tā rēķināšana ir ļoti datorjaudas ietilpīgs process. Jo vairāk cilvēku piedalās, jo lielāka datorjauda un jo ātrāk šos eksperimentus var veikt."

Bet vai tas krietni nepalēnina personīgā datora ātrumu? Un kā vispār praktiski notiek šī jaudas ziedošana?

Viens no projekta dalībniekiem, programmētājs Mārtiņš Veiskats skaidro: "Man ir diezgan jaudīgs stacionārais dators, un es nolēmu, ka kaut kā varētu palīdzēt. (..) Ir jāaiziet uz "Folding@home" mājaslapu, jālejuplādē programma un jāpalaiž. Var uzlikt iestatījumus, cik lielu datora noslodzi gribat ļaut."

Veiskats atzīmē, ka programmu var iestatīt arī tā, lai dators nodotos rēķināšanai tikai tajā laikā, kad pats lietotājs to neizmanto.

"Piemēram, kamēr es esmu aizgājis paēst pusdienas, tikmēr dators rēķina šīs simulācijas. Bet, kad es atnāku atpakaļ, viņš tās nopauzē un es varu turpināt strādāt.

Ja esmu uzlicis, piemēram, vidējo [noslodzi], tad īstenībā man tas varbūt nemaz tik ļoti netraucē. Nu, vienīgi ventilators rūc skaļāk un dators ir mazliet siltāks. Un elektrības patēriņš ir lielāks. Tas ir tas, ko es ziedoju," stāsta Veiskats.

Bet vai šāda datora saslēgšana lielā skaitļošanas tīklā nerada kādus drošības riskus? Pētnieks Jānis Džeriņš, kurš strādā arī informācijas tehnoloģiju drošības incidentu novēršanas institūcijā CERT, norāda – "Folding@home" nav uzradies uz Covid-19 ažiotāžas viļņa, bet darbojas jau 20 gadu un ir uzskatāms par drošu.

Mārtiņš Veiskats uzsver: "Vienīgi jābūt uzmanīgiem un lejuplādēt programmatūru no pareizās mājaslapas, nevis no kaut kādas "kreisās" failu izplatīšanas lapas. Ja no viņu pašu lapas ar drošu savienojumu šī programmatūra tiek iegūta, tad nekādu problēmu tur nav."

Projekta gaitai un atklājumiem var sekot līdzi "Folding@home" mājaslapas ziņu sadaļā.

Pašlaik jaunākais ieraksts tajā vēsta, kā zinātniekiem izdevies simulēt jaunā koronavīrusa "kronīšiem" līdzīgo proteīnu izaugumu atvēršanos, lai pieķertos veselas cilvēka šūnas olbaltumvielām un to inficētu.

Kļūda rakstā?

Iezīmējiet tekstu un spiediet Ctrl+Enter, lai nosūtītu labojamo teksta fragmentu redaktoram!

Iezīmējiet tekstu un spiediet uz Ziņot par kļūdu pogas, lai nosūtītu labojamo teksta fragmentu redaktoram!

Saistītie raksti

Vairāk

Svarīgākais šobrīd

Vairāk

Interesanti