Приветствуем вас на сайте Украинской команды распределенных вычислений !!!
Цель нашей команды – вычислительными силами компьютеров решать научные задачи в области проектов борьбы с тяжелыми болезнями.
Проекты распределенных вычислений (Distributed Computing) имеют увлекательную историю и серьезный вычислительный потенциал. Сегодня нам, владельцам персональных компьютеров, предлагают принять участие в решении самых разнообразных научно-исследовательских задач - от изучения свойств белков до поиска гравитационных волн звезд-пульсаров. Чаще всего к технологии распределенных вычислений исследователи обращаются тогда, когда научные проекты требуют огромного количества вычислений, которые нецелесообразно и разорительно выполнять с помощью суперкомпьютеров или кластерных вычислительных сетей.
Большинство публичных проектов распределенных вычислений носят некоммерческий характер, т.е. за участие не нужно ничего платить, но и получить денежное вознаграждение не рассчитывайте. Участие в подобном проекте сродни комфортному виду волонтерства: вас никто не призывает ехать в Южную Африку помогать прививать лесных пигмеев от лихорадки или ухаживать за безнадежно больными в хосписах. Все что требуется - поставить программу и не забывать загружать ее новыми заданиями.
В настоящее время команда Ukraine участвует в проекте Folding@Home. Это наиболее успешный и самый результативный проект распределенных вычислений медицинской направленности, организованный Pande Group - академическим учреждением при Стенфордском университете. Проект своим появлением и успешной работой во многом обязан доктору Виджаю Панде (Vijay Pande), отмеченному в 2006 г. престижной наградой Ирвинга Сигала от Protein Society. 
Целью проекта в общем виде является моделирование фолдинга (сворачивания в трехмерную структуру) важных белков человеческого организма. Эта задача представляет наиболее сложную проблему молекулярной динамики белков, так как решающая стадия фолдинга белка происходит практически мгновенно при взаимном влиянии множества факторов. Решение подобной задачи в виде отработки методов моделирования на экспериментально подтвержденных моделях сворачивания белков открывает перспективы исследования первопричин нарушений этого процесса, приводящих ко многим тяжелым заболеваниям. Эти исследования в конце концов должны привести к разработке новых лекарств и способов лечения многих форм рака, болезней Альцгеймера и Паркинсона, кистозного фиброза, склероза, диабета II типа, коровьего бешенства и др.
Определенных успехов в этой области проекту уже удалось добиться. Разработаны и экспериментально подтверждены методы моделирования фолдинга на примере малых белков. При этом времена сворачивания белков в лабораторных условиях совпали с продолжительностью этого процесса на компьютерных моделях. Последующее моделирование протеина BBA5 (ставшего эталонным белком проекта) очень точно совпало с данными лабораторных исследований, что доказало эффективность алгоритмов расчетных ядер программного обеспечения и целесообразность моделирования более сложных белков. 
Успешно завершены эксперименты по моделированию влияния молекул воды на сворачиваемость белков. Получены практические результаты в исследовании гена р53, мутации которого вызывают около половины всех известных раковых заболеваний. В рамках проекта впервые смоделирована структура искусственного протеина, полученного затем в лабораторных исследованиях. Более подробную информацию об этих и других достижениях проекта вы можете узнать из многочисленных публикаций в специализированных научных журналах (Science, Chemical Physics, Biophysical Journal, Computational Chemistry и др.), доступных на этой страничке.
Научный коллектив проекта Folding@Home ставит перед собой перспективную задачу создания усовершенствованных аналогов естественных белков, а также совершенно новых структур - так называемых синтетических "самосборных" протеинов с запрограммированной функциональностью. Появление подобных "протеиновых роботов" приведет к настоящей революции в медицине.
Благодаря четким практическим целям, хорошей научной базе и реальным результатам проект Folding@Home получил поддержку множества владельцев персональных компьютеров, обеспечившую суммарный вычислительный ресурс в 200 тысяч постоянно или периодически подключенных к проекту процессоров (из них тысяча - за командой из Украины). Задача моделирования фолдинга белков потребовала именно такого масштаба вычислительных ресурсов, и проект смог их получить только с помощью технологии распределенных вычислений. Для примера, мощные суперкомпьютеры редко состоят более чем из 10 тысяч параллельно работающих процессоров.
В первом приближении с технической точки зрения участие в проекте выглядит следующим образом. Пользователь сам закачивает и устанавливает вычислительный модуль - программу-клиент. На большинстве компьютеров процессор обычно загружен менее чем на 5-10%, поэтому вынужденно гоняет "пустые циклы" (можете в этом убедиться, если посмотрите "Диспетчер задач" операционной системы). На эти пропадающие даром 90-95% процессорной мощности и претендует во время работы программа распределенных вычислений. При этом пользователь не ощущает никаких неудобств - программа берет для себя низший приоритет в системе, не мешая работе других программ. Расчеты выполняются без присутствия машины в сети, соединение с Internet необходимо лишь для отправки результатов на сервер и получения нового задания.
Для участия в проекте Folding@Home подходит любой персональный компьютер, имеющий постоянный или периодический доступ в сеть Internet. В этой статье вы сможете получить детальную информацию о проекте Folding@Home и программном обеспечении для него.
| |
ua 
ru 
|
Поиск...
|
Сайт открыт 14.12.2005
