В жертву науке

Илья Бердников| опубликовано в номере №1744, Февраль 2010
  • В закладки
  • Вставить в блог

Пока вы работаете или отдыхаете, ваш компьютер может считать число Пи, разрабатывать лекарство от рака или искать внеземные цивилизации

Самый дешёвый и одновременно самый мощный компьютер, когда-либо созданный человечеством, оказывается, стоит… на вашем рабочем столе.

В мире масса теорий и научных проектов. Многие из них требуют долгих расчётов. Но учёные не всегда имеют возможность использовать суперкомпьютер. Более того, самый дешёвый и самый мощный компьютер, когда-либо созданный человечеством, оказывается, стоит… на вашем рабочем столе. Тысячи компьютеров обычных пользователей, используя лишь небольшую долю свободных ресурсов, дают возможность учёным производить масштабные вычисления, а своим владельцам почувствовать причастность к большой науке.

Считайте за мной

Вайджей Панди«В суперкомпьютере около 5000 процессоров, — объясняет Вайджей Панди, профессор химии и структурной биологии университета Стэнфорда, руководитель проекта Folding@home. — Но каждый из них медленнее, чем процессор домашнего компьютера. То есть 5000 современных домашних компьютеров, работающих на полную, мощнее суперкомпьютера. Второй важный момент: суперкомпьютер — не наша собственность; используя его, мы делимся вычислительными ресурсами с другими научными проектами. Распределённые вычисления эффективнее».

Как работают распределённые вычисления? Сотрудники научного проекта, нуждающегося в помощи, открывают сайт, где расписывают свои цели, задачи и выкладывают программу-клиент. Любой желающий может её скачать, после чего его ПК превращается в клетку огромного мозга. Клиент берёт с сервера задание, вычисляет его, отправляет результат обратно и получает новое. В масштабах общей цели одна машина ничтожна, но в мире их трудятся сотни тысяч.

Клиент считает задания, используя свободные ресурсы процессора или видеокарты. Читая с экрана книгу, печатая текст или просто просматривая Интернет, вы параллельно помогаете науке.

За результаты начисляются очки. Это стимулирует жажду вычислений, побуждая «энтузиастов-доноров» считать больше, объединяться в команды и даже проводить соревнования. В любом серьёзном проекте почти у каждой страны есть «национальная сборная», и не одна.

Илья Радченко — капитан российской команды «TSC! Russia» — говорит: «У нас около пары тысяч активных доноров. Мы участвуем в проектах Folding@home и Rosetta@home, которые изучают биохимию человеческих белков».

Есть те, кто ставит клиент и забывает о нём. Другие жаждут рекордов: считают на нескольких ПК, разгоняют «железо» (много российских доноров вышло из оверклокеров — тех, кто повышает производительность компьютера), считают даже на работе.

«У меня в офисе круглосуточно трудятся пять компьютеров, — рассказывает Илья. — Что говорит начальство? Начальство — это я, поэтому оно ничего не говорит, оно довольно».

А недовольно оно тогда, когда доноры ставят клиенты на рабочие машины без спроса. Если в конторе высокая секретность, то с работы и вылететь можно. В мировой практике встречаются даже судебные иски.

Самые-самые

Старейший проект — SETI@home. Программа SETI уже около 30 лет ищет сигналы внеземных цивилизаций в космосе. В конце 90-х её инженеры заметили потенциал домашних ПК. Фрагменты радиосигналов стали рассылать для расшифровки желающим. Так и родилась идея распределённых вычислений.

Сегодня десятки таких проектов ищут лекарства от рака, СПИДа и малярии, разрабатывают новые материалы, создают искусственный интеллект, даже считают число Пи.

Бомбы — это не к нам

Риск, что с научной точки зрения проект может оказаться несостоятельным, всегда преследует энтузиастов распределённых вычислений.

«Мы с такими сталкивались, — говорит Илья. — Один из них — российский MD@home проводился на кафедре молекулярной динамики МГУ неким Константином Леонтьевым. В один прекрасный момент человек закрыл проект и пропал. О том, куда пошли уже посчитанные данные, нам так и не сообщили».

Чтобы такого не случилось, доноры читают научную базу проекта, смотрят на качество клиента и стабильность серверов.

Со стороны процесс распределённых вычислений выглядит подозрительно. Компьютер получает, считает и отсылает какие-то данные. Самые популярные мнения непосвященных: «они считают ядерную бомбу или биологическое оружие».

У противников РВ есть и другой аргумент. «Зачем мне тратить деньги на разработки американских компаний? — спрашивает оверклокер Никита Горлов. — Моей стране от этого пользы никакой». «Лучше иметь лекарство, произведённое в Америке, чем не иметь никакого вообще, — парирует Илья Радченко. — Если бы в России был достойный проект, мы бы с радостью ему помогли, но такого пока нет».

Просто инструмент

Есть ли реальная польза от проектов? Или распределённые вычисления — бесполезная забава? «Насколько я знаю, таких результатов, чтобы вы могли купить их магазине, пока нет, — говорит Радченко. — Но промежуточные итоги есть, и влияние на развитие науки они оказали».

Дэн ВертимерНашла ли пришельцев программа SETI? «Пока нет, но мы не отчаиваемся, — говорит Дэн Вертимер, её директор. — Накопленные навыки пригодятся в будущем. Уже сейчас данные, полученные в ходе проекта, приносят пользу 30 обсерваториям. С их помощью мы узнали новые детали о рождении и смерти звезд, составили подробную карту водорода Галактики, изучили Млечный Путь, нашли остатки сверхновых звёзд. Недавно наши данные помогли получить первое изображение чёрной дыры в центре нашей Галактики».

Метод распределённых вычислений — инструмент перебора. Заменить человеческую голову ему не под силу. А переработать кучу данных, которые вручную перебирали бы десятилетиями, под силу. Этим «доноры» и занимаются.

Проект Folding@home вошёл в Книгу рекордов Гиннесса как самая высокопроизводительная сеть распределённых вычислений в мире. В 2007 году его вычислительный уровень достиг 1 петафлопс (квадриллион операций в секунду). Большую роль в этом сыграли приставки PlayStation 3, для которых также существует программа-клиент.

  • В закладки
  • Вставить в блог
Представьтесь Facebook Google Twitter или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.

комментарии

zvezdoed , 13.07.2010 12:35

Уже достаточно давно в SETI@home и rosetta@home.

В 4-м номере читайте о мрачном предании довлевшем  над родом князей Юсуповых на протяжении двух веков, о жизни и творчестве Максимилиана Волошина, русском и советском ученом, ставшем в 1904 году лауреатом Нобелевской премии Иване Петровиче Павлове, о популярнейшем актере Сергее  Маковецком, об истории создания картины «Портрет дамы с дочерью» Тициана, новый остросюжетный роман Виктора Добросоцкого «Белый лебедь» и многое другое...



Виджет Архива Смены

самое обсуждаемое

в этой теме

За пригоршню долларов

Русскоязычные блоггеры пока не могут честно зарабатывать. Вместо этого они предпочитают подсовывать читателю скрытую рекламу

в этой рубрике

В поисках панацеи

Ученые до сих пор не могут прекратить старение, но способны его замедлить

Они заполонили!

Мемы используют людей для собственного распространения

Мы все умрем

Проблема возрастания скорости зомби

в этом номере

Строители речи

Самые влиятельные люди в истории русского языка

Чужой язык - больной язык

Почему у русских детей развивается «синдром Буша»

Святослав Вакарчук

О родном языке, открытии новых земель и конском здоровье