Версія даної теми для друку

(Show/Hide)

Самые актуальные проблемы современной науки решаются с помощью сотен тысяч добровольцев. Люди по всему миру жертвуют ученым часть вычислительных возможностей своих компьютеров. В сумме получается мощнейший суперкомпьютер, который доказывает теорию Эйнштейна, ищет лекарства от самых страшных болезней или предсказывает погоду. К армии «виртуальных доноров» решил присоединиться и журналист НРС.
Добровольцы вычислительных войн

Мне стыдно. Похожее чувство стыда прячется в глубине души тысяч граждан бывшего СССР. Все мы получили высшее образование. Нужно признать — не такое уж плохое. Однако по вполне понятным причинам мы махнули матушке-науке ручкой и занялись более прибыльными и динамичными делами.

Вот, например, из меня государство хотело сделать специалиста по искусственному интеллекту. За соседним столом сидит бывший биолог, чуть подальше — бывший лингвист и так далее. Каждый из нас, по большому счету, предал свою науку.

И чтобы хоть как-то компенсировать эту измену, я решил присоединиться к так называемым проектам распределенных вычислений. Идея следующая. Для решения многих научных задач требуются огромные вычислительные мощности. Даже в богатой Америке суперкомпьютеров на всех не хватает. А для некоторых заданий даже их мощности маловато. Проблему может решить распределение расчетов между тысячами обычных компьютеров.

Примером решения «всем миром» вычислительной проблемы стал поиск средства от сибирской язвы. После истории с почтовым биотерроризмом в США ученые решили как можно быстрее найти лекарство от этой жуткой болезни. Но для этого нужно было перебрать 3,5 миллиарда различных веществ, среди которых мог оказаться искомый препарат. И тогда ученые обратились к добровольцам со всей планеты. Вычисления были распределены среди тысяч компьютеров, и всего за четыре недели круг поиска сократился до 300 тысяч веществ, то есть больше чем в 10 тысяч раз.

Подобных программ сегодня несколько десятков. В них участвуют порядка миллиона добровольцев, каждый из которых жертвует ради науки кусочком своего процессора. Я решил пополнить ряды «виртуальных доноров».
Когда я выхожу покурить, то начинаю служить науке

«Знаете ли вы, что большую часть времени ресурсы компьютера используются менее чем на пять процентов?» — так начинался призыв присоединиться к проектам распределенных вычислений. Я проверил. Действительно, когда работает Word и почтовые программы, индикатор загрузки процессора выдает шесть процентов. Значит, остальные 94 процента простаивают почем зря. Что уж говорить о тех моментах, когда я встаю из-за компьютера и отправляюсь по каким-нибудь важным делам. Покурить, например.

Проекты распределенных вычислений используют как раз эту «простаивающую» мощность процессора. Из описаний я примерно понял, как это работает. Через Интернет мой компьютер получает из исследовательского центра некое задание. В те моменты, когда процессор не слишком загружен, это задание начинает обсчитываться. То есть, выходя покурить, попить кофе или посовещаться с коллегами, я приношу неоценимую пользу науке.

Раз в несколько дней результаты моих вычислений отправляются «заказчикам». От меня не требуется ничего, кроме как делать паузы в работе, давая компьютеру возможность потрудиться на благо науки. Таким образом, десятиминутные перерывы во время рабочего дня приносят пользу не только моему организму, но и научному прогрессу.
Между СПИДом и инопланетянами

На сайте distributed.ru мне предложили несколько десятков разных программ, которые нуждались в моей компьютерной помощи. Наиболее популярной среди них была SETI@Home. На тот момент, когда я заглянул на страничку статистики, в ней участвовали аж 552 816 человек. Некоторые из них объединены в команды, сражающиеся за лидерство по вкладу в общее вычислительное дело. В первых сотнях наиболее активных команд я обнаружил представителей Литвы, Эстонии, России и Украины.

Идея этого проекта выглядит весьма интригующей — поиск внеземных цивилизаций. Космический шум, записываемый радиотелескопом в Аресибо, делится на небольшие блоки и рассылается на компьютеры участников для поиска в них сигналов с особыми характеристиками — таких, которые могут иметь искусственное внеземное происхождение.

Согласитесь, заманчиво сознавать, что именно моим компьютером может быть обнаружено эпохальное послание типа: «Привет, земляне! Мы зеленые человечки из созвездия альфа Центавра. Хотим вступить с вами в контакт. Вы там еще живы? Или уже истребили друг друга в борьбе за нефть?». К тому же организаторы проекта обещают, что того, чей компьютер расшифрует первые сигналы инопланетного разума, «занесут в список соавторов всех последующих научных публикаций».

Однако я сопоставил пятьсот с лишним тысяч пользователей с вероятностью получения письма от инопланетян и понял, что мои шансы чересчур малы. К тому же хотелось чего-то более полезного.

Вообще подавляющее большинство других проектов имело вполне академическое значение. «Общественно-распределенные» исследования сосредоточены в самых передовых областях науки. Лекарство от рака, лекарство от СПИДа, климат в 2050 году, гравитационные волны...

Каждая из задач имеет глобальную значимость, и при этом алгоритм ее решения относительно понятен. Осталось только сделать расчеты, за которыми и обращаются к добровольцам. Из длинного списка предложений я остановил свой выбор на проекте с романтическим именем «Розетта».

«Rosetta@home нуждается в вашей помощи, чтобы определить трехмерные формы белков в исследовании, которое может в конечном счете привести к обнаружению лекарств от некоторых главных человеческих болезней. Запуская программу „Розетта“ на вашем компьютере в то время, когда он вам не нужен, вы тем самым поможете нам ускорить и расширить наше исследование такими способами, которые мы, возможно, не стали бы даже пытаться использовать без вашей помощи. Вы также поможете нам в наших усилиях при проектировании новых белков, предназначенных для борьбы с такими болезнями, как ВИЧ, малярия, рак или болезнь Альцгеймера... Пожалуйста, присоединяйтесь к нам в наших усилиях! Rosetta@home работает не ради выгоды» — не откликнуться на такой призыв было просто неприлично.

Дальше оставалось совсем немного — скачать из Интернета программу объемом примерно семь мегабайт. А дальше машинный разум делает все сам: получает задание, обрабатывает его в свободные минуты и отсылает ученым. Теперь, когда я отлучаюсь от компьютера хотя бы на несколько минут, на экране появляется заставка с хитрыми загогулинами моделируемых белков. Я ничего не делаю, а от этого наука движется вперед. Приятно.

Честно признаюсь, что после подключения к «Розетте» компьютер стал слегка подтормаживать. После включения он загружается на несколько минут дольше. Но что значат эти минуты по сравнению с участием в чем-то очень большом и очень важном?!

Конечно, вероятность, что именно на моей машине будет найдено новое лекарство, ничтожно мала: наверное, одна на миллион. Но если этот шанс существует и благодаря моему скромному процессору будет найдено спасение для обреченных людей, этим шансом нужно воспользоваться.
Куда идет коллективная мысль

SETI@Home — читаем сигналы от инопланетян (setiathome.berkeley.edu)
Анализируется космический шум, записанный радиотелескопом в Аресибо. Возможно, в нем могут содержаться сигналы, имеющие искусственное внеземное происхождение.

Einstein@home — доказываем гипотезу Эйнштейна (einstein.phys.uwm.edu)
Составление для всего неба атласа излучаемых звездами-пульсарами гравитационных полей. Это делается с целью проверки одной из гипотез Эйнштейна, которая предсказывает теоретическую возможность существования гравитационных волн, возникающих при столкновениях черных дыр и взрывах звезд. Однако пока никому из ученых так и не удалось зафиксировать эти загадочные волны.

Folding@home — изучаем дефектные белки (folding.stanford.edu)
Получение более точного представления о болезнях, вызываемых дефектными белками. Изучаются белки, имеющие отношение к болезни Альцгеймера, Паркинсона, диабету типа 2, коровьему бешенству и склерозу.

Grid.org Cancer Research — ищем лекарство от рака (grid.org)
Моделирование взаимодейст?вия миллиардов возможных молекул с белками, участвующими в развитии этой болезни. Цель — определить, не является ли одна из них возможной основой для нового лекарственного средства.

Rosetta@home — создаем лекарства (boinc.bakerlab.org/rosetta/)
Моделирование белковых комплексов и структур, с помощью которых можно будет быстрее разрабатывать лекарства от различных болезней.

Climate Prediction — предсказываем климат (climateprediction.net)
Прогнозирование изменений климата на Земле. Предполагается определить, насколько точны существующие методы долговременного предсказания погоды и насколько сильно на их точность влияют погрешности в исходных данных.

MoneyBee — анализируем котировки (uk.moneybee.net)
С помощью технологии нейронных сетей осуществляется анализ биржевых котировок и индексов, а также предсказание их будущих изменений.

LHC@home — помогаем ускорителю (lhcathome.cern.ch)
Занимается моделированием процессов, которые будут происходить в Large Hadron Collider — самом большом в мире ускорителе частиц.

PlanetQuest — ищем планеты (www.planetquest.org)
Поиск во Вселенной других планет, в том числе планет земного типа. Целью проекта является увеличение на протяжении пяти ближайших лет числа известных планет с чуть более 200 (в настоящее время) до нескольких тысяч.

Muon1 DPAD — проектируем суперускоритель (stephenbrooks.org/muon1/)
Первые этапы проектирования сверхмощного ускорителя The Neutrino Factory, который планируется соорудить к 2015 году. Основное его назначение — порождать потоки нейтрино, легких элементарных частиц, не имеющих заряда. Изучение этих частиц позволит лучше понять общие законы микромира — законы, определяющие прошлое, настоящее и будущее нашей Вселенной.
http://nrs.ru/nrs/articles/410.html


Домашний компьютер — на службу науке

Интернет подарил миру удивительную идею — привлечь для научной работы самые широкие массы народа на общественных началах. Что называется, из голого энтузиазма.

Речь идет о свободном машинном времени. Как известно, ни один владелец персонального компьютера не сидит у экрана непрерывно — он частенько прерывает работу, чтобы перекусить, попить кофейку или просто размяться, но ПК при этом не выключает. А в некоторых офисах машины не выключаются и на ночь, хотя никто за ними не сидит. В таких случаях на темном фоне экрана крутится заставка, которая нужна для его защиты от возможного перегорания. Обычно в качестве таких screensaver — спасителей экрана — использовались забавные картинки.

В США создали специальные программы, которые, подобно заставкам, работают только тогда, когда компьютер не используется. Пока хозяин отсутствует, его машина может заниматься расчетами, а результаты отсылать на сайт какой-нибудь научной группы. Как только пользователь касается клавиатуры или мышки, вычисления мгновенно прекращаются. Первыми «чужое» машинное время начали использовать астрономы, предложив всем желающим поучаствовать в проекте SETI@home, нацеленном на поиски внеземного разума. И добровольцев нашлось немало. Списавшись по электронной почте с авторами проекта, сотни тысяч жителей разных стран предоставили компьютеры для анализа приходящих из космоса радиосигналов. Проект запущен три года назад. За это время проведено такое огромное количество расчетов, что если бы их выполнял один, пусть и сверхмощный компьютер, ему бы понадобилось не менее ста лет.

Примеру астрономов последовали биохимики. Около трех месяцев назад они запустили грандиозный проект Folding@home. Его цель — выяснить, как протеины приобретают свою замысловатую структуру. Правда, биохимики столкнулись с тем, что эти научные исследования не вызывают у народа такой жгучий интерес, как поиски внеземного разума. Однако им все-таки удалось убедить примерно 10 тысяч владельцев компьютеров «подарить» свое машинное время науке. Если за три года титанической работы найти «братьев по разуму» так и не удалось, то биохимики сообща с энтузиастами за сравнительно короткий срок уже кое в чем разобрались.

Их успех вдохновил биомедиков США. Они объявили о разработке проекта по использованию машинного времени добровольцев для создания новых средств борьбы против рака и СПИДа. На очереди другие работы — в области экологии и социологии.
http://www.zerkalo-nedeli.com/nn/show/349/31482/

Коммерческие проекты по распределенным вычислениям в Internet
Сергей Митилино
Вы наверняка уже слышали хотя бы об одном из этих проектов: SETI@Home, Entropia или Distributed.net. А если нет, то можете ознакомиться с оригинальной концепцией использования свободных ресурсов ПК, подключенных к Internet, в статье "Распределенные вычисления, или “Возьмемся за руки, друзья...”. Все эти системы ориентированы на решение сугубо общественных задач, как то обработка данных, полученных радиообсерваториями, поддержка различных научных проектов, уточнение знаков числа p и т. д. Их участники -- добровольцы, отдающие часть мегагерцев и некоторый объем винчестеров своих ПК безвозмездно. Но ничто не мешает проводить таким же образом коммерческие изыскания, а владельцам компьютеров получать, помимо духовного удовлетворения, материальную компенсацию за "аренду производственных мощностей". И, по всей видимости, в Глобальной Сети сейчас зарождается новый рынок с колоссальными возможностями как с точки зрения прибылей, так и масштабности задач, которые сможет решить "всемирный суперкомпьютер". Ведь именно способность человека к работе в коллективе послужила основой нынешней цивилизации. К чему приведет внедрение коллективного подхода в вычислениях?

Сначала обратим внимание на недостатки используемой сегодня схемы распределенных вычислений. Во-первых, не все задачи можно разбить на абсолютно независимые этапы, пригодные к обработке на изолированных друг от друга компьютерах. Во-вторых, проблема безопасности. Причем она касается не только пользователей (не собирается ли свежая версия клиента заняться "шпионажем" в интересах "работодателя"?), но и корпораций, не желающих выставлять на всеобщее обозрение свои данные. В-третьих, необходимо учесть пестроту аппаратного и программного обеспечения, представленного в Internet. Среди активного сетевого "населения" достаточно велик процент поклонников Apple, Linux, Sun и различных вариантов Unix.

С другой стороны, преимущества очевидны. Очень многим иногда требуется решать сложные вычислительные задачи, но специальные ресурсы, приобретенные для периодического использования, не окупят себя. Кроме того, те же суперкомпьютеры имеют свойство устаревать. Инсталлировав "монстра", корпорация вынуждена постоянно поддерживать его в форме -- обслуживать, ремонтировать, модернизировать, обучать персонал. Распределенные вычисления лишены этих недостатков -- пользователи самостоятельно содержат свои ПК в порядке и по мере необходимости проводят апгрейд. Со временем, вместе с ростом армии подписчиков на скоростные линии доступа к Internet, увеличится и количество, и качество потенциальных "работников". Особенно это скажется на задачах Web-поиска. Параллельная индексация страниц будет максимально эффективно использовать ресурсы магистральных каналов. Некоторые организации обязательно ухватятся за возможность нагрузить ночной работой тысячи ПК своей корпоративной сети. Сегодня распределенные вычисления полагаются в основном на технологию клиент-сервер. Вероятно, в ближайшем будущем появятся новые системы с более эффективной архитектурой, позволяющей компьютерам-участникам обмениваться данными между собой. Это повысит общую производительность и расширит спектр задач, доступных для обработки.

О намерении дать реальную работу миллионам простаивающих днями и ночами ПК заявили сразу несколько компаний. Хотя ни одна из систем еще не начала коммерческой деятельности, Distributed Science продвинулась дальше всех.

В 2000 г. было принято решение объединить две молодые развивающиеся компании ProcessTree Network и DCypher.Net -- так появилась корпорация Distributed Science (DSI). Первая из вышеупомянутых фирм принесла с собой оригинальную схему оплаты, маркетинговые инициативы и 15-тысячную базу подписчиков. Вторая -- проверенную на общественных проектах технологию. Корпорация завершила первый раунд финансирования и готовится к вовлечению венчурного капитала.

Важную роль в успехе или провале нового союза играет практический опыт фирмы DCypher.Net, которая с 1 ноября прошлого года ведет работу над проектом Gamma Flux. Его инициатором стал студент известного шведского университета Uppsala, создатель сайта supercomputer.i.am Питер Янсcон. Цель -- поиск оптимальной конструкции контейнеров для хранения радиоактивных отходов. Суть вычислений состоит в трассировании огромного количества потоков радиоактивного излучения для определения итогового радиационного фона вокруг захоронения. Разработанное программное обеспечение в принципе позволяет выполнять несколько вычислений одновременно, однако пока сотрудникам DCypher.Net не представилось случая это проверить. Gamma Flux -- не первая задача, за которую они брались. Сразу после открытия было решено попробовать силы в CS-Cypher Challenge -- конкурсе на поиск ключа методом перебора, объявленном французской компанией CS Group. В случае успеха участникам этого проекта удалось бы и немного заработать -- команде, раскрывшей код, полагался приз в размере 10 тыс. евро. К сожалению, счастье не улыбнулось им. К тому моменту, когда DCypher.Net обработала только 12% вариантов ключа, организация Distributed.net, подключившаяся немного позже, с видимой легкостью отыскала решение. Обескураживающее начало и не слишком обнадеживающее продолжение. Исследования для Янссона обещают затянуться на длительный срок и, в принципе, не могут привести к определенному конечному результату. Так что предложение ProcessTree Network пришлось как нельзя кстати.

Первые зарегистрированные пользователи получают статус партнеров. Они могут привлечь других людей, которые также становятся партнерами, но рангом ниже. Чем выше вы расположены в иерархии, тем больше доходы, так как часть денег, заработанных вашими "рекрутами", попадает на ваш счет. Похоже на финансовую пирамиду, не правда ли? Представители ProcessTree Network утверждают, что это не так, и, видимо, добровольные участники проекта им верят. Не имея фактически ничего, кроме больших планов, клиента, приобретенного вместе с DCypher.Net и получившего статус бета-версии, единственной бесприбыльной и бесперспективной задачи GammaFlux, на 1 августа они могут похвастаться 55 тыс. подписавшихся партнеров и более 100 тыс. готовых к работе ПК. Несмотря на всеобщую эйфорию, охватившую руководство Distributed Science, необходимо обратить внимание на некоторое несовершенство клиентского ПО. Например, утилита до сих пор не поддерживает прокси-серверов. Принцип ее действия мало отличается от методики, принятой на вооружение институтом SETI, -- идеологии screensaver’а. То есть вычисления выполняются исключительно в моменты простаивания ПК, когда ресурсы процессора свободны, а пользователь бездействует. Подключение к Internet требуется только для получения новых порций данных и выдачи результатов. Однако в отличие от той же SETI@Home вы не сможете наблюдать за ходом работ -- суть их будет строго конфиденциальной. Только наведавшись на сайт компании, можно будет найти какую-то общую статистику. Что касается платежей, то сейчас на рассмотрении находятся две схемы: оплата провайдерских счетов (они еще просто не видели расценок за пользование телефоном и подключение в восточно-европейских странах) и перечисление заработанных сумм по требованию. Заявлена принципиальная возможность международных переводов. К сведению, по некоторой информации, в Украине пока нет объективных препятствий для такого рода заработка.

От союза выдающихся компаний -- к союзу выдающихся людей: Popular Power, обосновавшаяся в Сан-Франциско фирма, сумела собрать под свои знамена известных инвесторов. Среди тех, кто поверил в ее успех, Тим О’Рейли -- основатель O’Reilly & Associates, а по совместительству владелец финансовой организации O’Reilly New Ventures, Брайан Бехлендорф (Brian Behlendorf) -- президент Apache Software Foundation, Джолли Чен (Jolly Chen) -- один из авторов базы данных с открытым кодом Postgres95. Да и сооснователь фирмы Марк Хедлунд (Marc Hedlund) с 1997 по 1999 гг. был руководителем Internet-подразделения медиаимперии Лукаса -- Lucas Online.

Программисты Popular Power -- поклонники Java и безопасности. Они предпочли высокую производительность ПО, скомпилированного в естественный код, довольно объемному (более 8 М клиенту, реализованному на языке Java. По всей видимости, этот шаг очень слабо помогает им в портировании программы на различные платформы (спустя полгода доступны версии только для Windows и неполная для Linux). Клиент функционирует по принципу screensaver’а и не требует постоянного подключения к Internet. В отличие от творения DSI, он действительно функционирует как хранитель экрана и демонстрирует во время работы отвлеченные презентации, записанные в формате Macromedia Flash. При желании или очень сильном эстетическом раздражении этот ролик можно самостоятельно заменить на любой другой в том же формате.

С точки зрения бизнес-схемы, Popular Power пока воздерживается от дешевых трюков с "денежными пирамидами" и предлагает партнерство только владельцам сайтов. Они смогут пропагандировать распределенные вычисления и собирать дань с подключившейся к проекту "паствы".

Несмотря на полную готовность к коммерческой деятельности заказчиков пока не видно. Единственным проектом, находящимся в работе, является общественно значимое, но бесприбыльное исследование по вакцинации от гриппа. В дальнейшем предполагается сочетать как некоммерческие, так и коммерческие задачи -- пользователь может свободно выбирать между своей репутацией и доходами.

Parabon Computation -- еще один сторонник Java. Разработчики компании клянутся, что созданная ими платформа Pioneer является полностью безопасной и любой код, исполняющийся внутри ее виртуальной машины, не способен добраться до файлов пользователя. Для демонстрационной графики используется уже Macromedia Flash, ставший неким негласным стандартом среди систем распределенных вычислений. Клиентская программа может взаимодействовать только с центральным сервером под названием Frontier по протоколу SSL. Согласно терминологии Parabon Computation участник проекта называется провайдером. Он может, как и в предыдущих случаях, либо получать некоторую денежную компенсацию, либо автоматически перечислять ее в любой благотворительный фонд. В иерархии будущей организации нашлось место и промежуточному звену -- так называемым партнерами по распространению (Distribution Partners). Ими станут независимые сайты, сумевшие привлечь своих посетителей к работе. В настоящий момент компания поддерживает только два некоммерческих проекта -- по изучению побочных эффектов химиотерапии (Computing Against Cancer) и эксперимент по рендерингу фотореалистичных трехмерных анимационных последовательностей по методу Монте-Карло (Vegas). Что касается ПО, в разработке находится Frontier API -- программный интерфейс, который позволит заказчику контролировать процесс распределенных вычислений с любого персонального компьютера. Задача (job), поступившая с ПК "клиента"-заказчика, будет абсолютно прозрачно для него разбиваться на отдельные фрагменты (tasks) сервером Frontier и затем распределяться между "провайдерами". Предполагается, что система сможет принять первые коммерческие проекты этой осенью.

Несколько других компаний находятся на более ранних стадиях развития, но их предложения выглядят не менее многообещающими. Например, Centrata из Менло-Парка, основанная двумя студентами Массачусетского технологического института Шишир Мехротрой (Shishir Mehrotra) и Дэвидом Ратаджаком (David Ratajczak). Со своим бизнес-планом они были удостоены второго места в престижном конкурсе $50K Business Plan Competition, который проводится институтом. Впоследствии к компаньонам присоединились Борис Певзнер (Boris Pevzner) из компании MathSoft и некоторые другие известные ученые и бизнесмены. Пока намерения Centrata не вполне ясны, но уже сейчас есть сведения о двух связанных между собой проектах: распределенные вычисления и распределенное хранение данных. Наибольшее любопытство вызывает именно последнее начинание. Для эффективной реализации RAID-подобного Internet-хранилища потребуется создание инфраструктуры, специальных алгоритмов и схем дублирования информации, так как частные ПК вряд ли смогут обеспечить необходимую степень надежности. Да и каналы доступа, ориентированные на домашних пользователей, не отличаются высокой производительностью и стабильностью. Впрочем, в интервью Бобу Меткалфу (Bob Metcalfe) Мехротра заявил, что весь фокус в технологии использования случайных путей доступа.

Компании United Devices, Porivo и Mithral Communications & Design разрабатывают свои универсальные системы поддержки распределенных вычислений. Причем среди возможностей платформы COSM фирмы Mithral упоминается и распределенное хранение данных -- Distributed File System.

Несмотря на бурное развитие множества частных и общественных организаций, сайтов и фирм, связанных с распределенными вычислениями в Internet, все эти проекты меркнут в сравнении с iGrid. Еще в 1997 г. начались работы по созданию сети, узлами которой станут крупнейшие суперкомпьютеры и вычислительные центры мира. Рэнди Брамли (Randy Bramley), ученый из Иллинойского университета, говорит, что сама по себе сеть, составляющая основу нынешнего проекта, существует уже в течение 10 лет. Лишь само переосмысление ее назначения как средства динамического распределения вычислительных задач является чем-то новым. Центром международной структуры станет STAR TAP -- Science, Technology and Research Transit Access Point. Этот узел расположен в Чикаго и создан альянсом Electronic Visualization Laboratory, Argonne National Laboratory и Chicago’s Ameritech Advanced Data Services. Связь с ним обеспечивается соединением производительностью 150 Mbps. В числе подключенных сетей значатся APAN -- азиатско-тихоокеанская сеть, европейская CERN, российско-американская MIRnet, а также многие американские национальные скоростные сети.

Что ж, похоже, лихорадка распределенных вычислений охватила всех: от коммерсантов до академиков. Теперь, вместе с увеличением количества подключившихся к Internet пользователей, а также повышением производительности среднестатистического ПК, возможности этой технологии будут лишь расширяться.

(Show/Hide)

"Ну и что, что у меня Crysis не запускается", - с бесхитростной простотой признался мой друг Владимир, - "зато в 1974 году мой компьютер смог бы управлять эскадрой военных спутников!"

Я не стал возражать, мощность современных компьютеров доставляет удовольствие только производителям компьютерных игр и создателям монстроподобных операционных систем. 9 пользователей из 10 загружают процессор процентов на 40 в день. Всё остальное время – бессмысленное взбалтывания кулерами воздуха пока четырёхгигарцевый образец человеческого гения играет роль медиацентра.

Те, кого мучает совесть за нерациональное использование мощностей, организовали на нашей планете нечто вроде клуба любителей 100 процентного КПД ПК. Хакер упоминал проект SETI, вычисления для создания лекарства от рака и СПИДа, а также множество других гуманных и нравственных проектов, включая получение наибольшего простого числа.

Предположим, в инопланетян вы до первого литра не верите, а лекарства считаете противными истинной сути «матери-природы». Более того, вам плевать даже на новые делители для чисел Ферма. Но не теряйте надежду. В мире существуют десятки других распределённых проектов, некоторые из которых разработаны хакерами для хакеров (RainbowCrack), предлагают вам неплохо заработать (GIMPS), а то и вовсе несут угрозу частичного вымирания человечества (LHC@home). Выбрать из них – лишь дело вкуса и ваших личных предпочтений.

Распределенные вычисления кажутся скучными играми математиков. До тех пор, пока кто-то не начинает считать на вашем компьютере модель локальной ядерной войны в странах третьего мира. Или разрабатывать новое бактериологическое оружие под видом лекарства от рака. Есть и очень популярные проекты, которые прямым текстом кричат «мы опасны!», но за общими словами создателей «ах, как это полезно и вы совсем ничего не теряете», трудно разглядеть истинные цели исследований. Знать заранее – и быть готовым к последствиям – ваша прямая обязанность. Иначе есть большой шанс, что миллионы леммингов сдвинут колесо истории в пропасть.
Climate Prediction

Проект, который пытается разбить на тысячу хрустящих осколков основы теории хаоса и предсказать погоду на 50 лет вперёд. Основываются предсказания не на «новых революционных методах прогнозирования, с использование суперкомпьютеров и магии индейских шаманов», а на самых что ни на есть старых теориях и схемах. То есть тем самым образом, каким погоду предсказывают и сейчас. Таким образом проект ставит перед собой 2 цели: во-первых, установить какова точность и эффективность используемых сейчас методик; во-вторых, если методики эффективны, предсказать погоду на наибольший период.

Участникам, как водится, придётся скачать программу, моделирующую различные погодные условия на Земле. Среди полученных результатов сначала отберут те, которые наиболее соответствуют результатам в прошлом, до 2000 года, и уже на их основе выстроят модель изменения климата в будущем.

Требования: во время работы программа занимает около 50 Мегабайт памяти, для сохранения данных потребуется 500 Мб на жёстком диске. В качестве бонуса отмечу интерактивность работы – вы сможете увидеть трёхмерную модель Земли и отследить своими глазами изменения в климате.

Результат: подобная задача у суперкомпьютера займёт тысячу лет, а ваше скромное участие через десяток лет поможет предсказывать различные зловредные погодные явления с невероятной точностью. Ну и к тому же вы похороните огромный раздел современной математики, утверждающий невозможность долгосрочных предсказаний.

Источник: http://www.climateprediction.net/
LHC@home

Если вы торопитесь приблизить конец света на Земле – этот проект для вас. Проект занимается моделированием процессов, которые будут происходить в строящемся сейчас в Швейцарии LHC (Large Hadron Collider) - самом большом в мире ускорителе частиц. В ускорителе длиной около 27 километров планируют столкнуть два протона для того, чтобы экспериментально доказать существование некого бозона Хиггса. Некоторые специалисты и представители общественности высказывают опасения, что имеется отличная от нуля вероятность выхода проводимых в коллайдере экспериментов из-под контроля и развития цепной реакции, которая при определённых условиях теоретически может уничтожить всю планету. Точка зрения сторонников катастрофических сценариев связанных с работой LHC изложена на сайте http://www.risk-evaluation-forum.org/anon1.htm.

Считаете, что за дело аннигиляции всей вселенной можно и умереть – тогда присоединяйтесь. Дело в том, что от LHC ежегодно планируют получать до 15 петабайт данных. Уже сейчас вы можете помочь начать обрабатывать эти данные скачав программу SixTrack, которая моделирует движущиеся по кольцу в LHC частицы для изучения стабильности их орбит. Результаты выполнения программы SixTrack очень важны, от них зависит как будет работать крупнейший в мире научный проект, деятельность которого может совершить революцию в физике или отправить нашу галактику в антипространство.

Требования: несущественны.

Результат: доказательства некоторых научных теорий; низкоуровневый распад вселенной.

Источник: http://lhcathome.cern.ch/lhcathome/
Muon1 Distributed Particle Accelerator Design

При маловероятном раскладе успешного испытания LHC, человечество непременно погубит Muon1. К 2015 году планируется соорудить первую в мире The Neutrino Factory – лабораторию генерации частиц нейтрино. Нейтрино – самая распространённая частица во вселенной. Проникает практически через любые объекты без существенного снижения скорости. Известно, что через тело человека ежесекундно проскакивают 1014 нейтрино. Понимание природы нейтрино даст человечеству ключ к разгадке истории возникновения всей вселенной.

Для генерации нейтрино планируется использовать мюонный колайдер - ускоритель, благодаря которому можно будет достичь самых высоких энергий столкновения частиц, когда-либо осуществлённых человеком. По сравнению с ним LHC – игрушка для детсадовца. Будет ли эффективна Muon1 и какие вообще результаты следует ожидать от нового колайдера решит ваш компьютер, если присоединится к проекту. Какими конкретно расчётами занимается клиентская программа понятно только специалисту в области квантовой физики. Однако не сомневайтесь – результаты очень важны.

Требования: Pentium III-500 c 64 МБ памяти.

Результат: возможно именно вы дадите толчок к финансированию одного из самых амбициозных проектов в истории человечества.

Источник: http://stephenbrooks.org/muon1/
RainbowCrack

В то время как большинство проектов, связанных с компьютерной безопасностью, занимаются утомительными, едва ли не бессмысленными методами взлома шифровальных систем, RainbowCrack создаёт базу по всем возможным видам паролей и соответствующим им хэшам по всем распространённым в мире алгоритмам хэширования. Обычно, хэшированный вариант пароля хранится в открытом доступе и известно, по какому алгоритму получен этот хэш (например MD5), но обратное преобразование считается слишком сложной операцией, требующей в общем случае перебор всех возможных комбинаций - это ставится в основу безопасности многих современных систем. Если же иметь сортированные таблицы хэшей и соответствующие им пароли - получим систему, которая с помощью быстрого бинарного поиска по таблице может получать обратное преобразование хэша в пароль для любого существующего алгоритма хэширования.

Сейчас в проекте создано сотни гигабайт всех возможных паролей, которые позволяют с вероятностью порядка 99% найти за несколько минут обратное преобразование из хэша в любой пароль длиной до 7 символов (не только из букв, но также цифр и многих спец-символов), зашифрованных по алгоритмам LanMan (авторизация в Windows), NT LanMan (авторизация в Windows NT, в том числе сетевых доменах), MD2, MD4, MD5, SHA1, RIPEMD-160, Cisco PIX (большинство маршрутизаторов), MySQL 3.23, MySQL SHA1.

Всем участникам проекта предоставляется возможность уже сейчас пользоваться полученной системой расшифровки паролей в виде онлайн-сервиса - частота использования сервиса одним участником неограниченна, но ограничено время действия каждого аккаунта. Для продления времени доступа участникам предлагается рассчитывать новые таблицы, увеличивающие количество поддерживаемых алгоритмов и комбинаций паролей. Обычно на расчёт таблицы уходит от нескольких дней до недели процессорного времени (2 ГГц) - за каждую таблицу время доступа продляется на 2 недели.

Требования: 640 Мегабайт на жёстком диске, исходящий трафик – около 3 Гигабайт в месяц. Почти не требует входящего трафика, процессорного времени или специфической оси.

Результат: редкий случай, когда работаете вы, скорее всего, на себя и результат используете в деле.

Источник: http://rainbowcrack.com/
Distributed Internet MEasurements & Simulations

Проект занимается построением подробной карты интернета. Клиент DIMES выполняет измерения состояния сети, такие как traceroute или ping. Здесь важно не то, какое у вас интернет-подключение, а где географически вы расположены – рассредоточенные клиенты DIMES, пингующие всё вокруг себя, принесут гораздо больше пользы.

Требования: требуется постоянное подключение к интернету. Клиент написан на Java и требует установленной Java версии 1.4 или выше. Имеются конфликты с некоторыми видами фаерволов. CPU практически не потребляет, однако «кушает» память 20 до 50 Мегабайт.

Результат: вы можете наблюдать в реальном времени «живую» карту интернета, перестраивающуюся с учётом свежеполученной информации и обладающей большой информацией о постах. Есть возможность ввести произвольный IP-адрес или имя хоста, и клиент тут же выполнит визуальную трассировку пути. Информация опять-таки с изюминкой. Так, от того места, где набирается этот текст до провайдера сайта Xakep.ru оказывается 6 километров.

Источник: http://netdimes.org/
Great Internet Mersenne Prime Search

Считаете, что высчитывать математические формулы узкоспециализированных теорем – цель, не достойная продвинутого гуру? Обратите внимание на поиск новых простых чисел Мерсенна. GIMPS намеревается выиграть награду в $100000, обещанную Electronic Frontier Foundation за нахождение простого числа из более чем 107 десятичных цифр. Из суммы этого приза планируется сделать выплаты всем «открывателям» предыдущих простых чисел Мерсенна (до $5000 на каждое), авторам программного обеспечения и авторам новых, более эффективных алгоритмов поиска (если такие алгоритмы будут найдены).

Требования: компьютер.

Результат: счастливчику, нашедшему то самое простое число, полагается остаток, который будет гарантированно не меньше $25000. Кроме денежного вознаграждения, имя открывателя навсегда будет записано в анналы математики.

Источник: http://www.mersenne.org/prime.htm
Majestic-12

«Google вовсе не идеал» - решили как-то в компании Majestic-12. И действительно, всех серверов гугла не хватит, чтобы хранить индексную базу интернета. Как говорит сам создатель проекта: «Один компьютер с инетом в 512К может собрать 500 000 страниц в день, так что имея всего 8000 участников в сети, можно в день проиндексировать столько страниц, сколько нет у Гугла во всей его базе данных».

Требования: Pentium-II 400 МГц, 256 Мб RAM. И очень очень много трафика!

Результат: считаете ли вы, как и я, что Google прекрасный помощник хакера? А что если мы сможем работать с базой в 2-3 раза большей, чем у Google? Конечно сама по себе база – это ещё не всё, важен алгоритм поиска. Но ничто не помешает вам воспользоваться пока бесплатной альтернативой существующих поисковиков и воочию убедить в её эффективности или не эффективности.

Источник: http://www.majestic12.co.uk/
MoneyBee

Проект с помощью технологии нейронных сетей занимается анализом биржевых котировок и индексов, а также предсказанием их будущих изменений. Любители фильма «Пи» Дарена Арановски поймут сразу, в чём таится угроза. Остальным советую вспомнить дефолт 1998 года, на котором многие заработали очень и очень много.

Однако, вернёмся к проекту, который пока не обещает финансовый хаос «всё известно про всех», но с интересом поглядывает в том направлении. Скринсейвер проекта получает с сервера данные о состоянии рынков и использует их для тренировки своей нейронной сети и прогнозирования изменений. Все участники проекта получают доступ к закрытому разделу сайта – свежим графикам прогнозов и справке по их интерпретации и применению. Вы просто заходите на сайт проекта, смотрите свежие прогнозы, и если MoneyBee предсказывает для каких-то акций скорый рост в цене – покупаете их.

Требования: к серверу достаточно подключаться раз в несколько дней. Официальная клиентская программа, может работать только в режиме скринсейвера, т.е. во время простоя компьютера. Занимает 50 % мощности процессора.

Результат: проект реализован довольно толково и, хотя точность предсказаний пока оставляет желать лучшего, вы в любом случае будете лучше разбираться в биржевых котировках. А может даже и заработаете.

Источник: http://uk.moneybee.net/