Що таке Folding@home і навіщо воно мені, Інформація для тих, хто хоче приєднатись Налаштування

[romko]

Запрошую всіх небайдужих до розвитку науки і боротьби зі смертельними хворобами приєднуватися до проекту розподілених обчислень, що проводиться під егідою Стенфордського університету і носить назву Folding@home. Суть проекту полягає в моделюванні згортання білків з метою виявлення можливих проблем згортання, які призводять до хвороб Альцгеймера, Паркінсона, діабету типу II, коров'ячого сказу, склерозу і деяких типів раку. Поглиблене розуміння цих процесів допоможе з'ясувати точну картину виникнення захворювання і розробити методи продидії.

Подібно до інших відомих проектів (SETI@Home, distributed.net, Finad-a-Drug), в Folding@Home приймають участь сотні тисяч власників персональних комп'ютерів, на яких виконуються невеличкі порції-завдання. Обчислення проводяться в фоновому режимі з мінімальним приоритетом, тому не заважають нормальній роботі з комп'ютером. Інтернет потрібен лише для отримання завдань і відправки результатів в автоматичному режимі без участі користувача. Типові завдання мають розмір порядка 100 КБ, а результати - до 1 МБ на один білок, при тому, що на обрахування одного білка в Folding@Home йде від 2 до 10 робочих днів. Вимоги до ПК - Duron/Celeron або вище, 10-20 МБ пам'яті для роботи.

Ведеться статистика для кожного учасника. Учасники можуть об'єднуватися в команди за країнами, містами чи спільними уподобаннями. Команда України зараз (04.01.2006 13:00) посідає 388 місце з 42019: офіційна статистика або розширена статистика. Це не дуже престижне місце для країни, де сотні тисяч гігагерцових процесорів ганяє порожні цикли в офісах чи приватних помешканнях.

Тому ласкаво прошу на http://folding.stanford.edu/, викачуйте клієнтське програмне забезпечення, читайте інструкції тут або на сайті проекту і записуйтесь в команду 2164. Зробіть свій посильний внесок в подолання хвороб! Якщо є якісь питання, можете їх задавати і консультуватись з учасниками команди України в цьому форумі.

[romko]

Типи завдань

На даний момент завдання в проекті бувають 4 основних типів. Взнати тип завдання можна або за назвою ядра, яка показується у вікні клієнта, або в журналі його роботи, або за номером проекту на сторінці проектів: http://vspx27.stanford.edu/psummary.html. Там вказано розмір завдання в атомах, кількість днів на виконання (бажана і крайня), кількість балів, які будуть нараховані за виконання. З цієї ж сторінки можна перейти до детального опису проекту, де вказано, згортання якого білка досліджується і з якою метою.

Отже, типи завдань і ядер:
1. Tinker (докладніше - http://folding.stanford.edu/gromacs.html) - традиційне перевірене ядро, використовується в проекті тривалий час. Використовує моделі з неявним розчинником. Ядро написано досить давно, тому швидкісні оптимізації виконані на асемблері під традиційні арифметичні співпроцесори (x87). Внаслідок цього одні й ті ж Tinker-завдання виконуються значно швидше на процесорах AMD, ніж аналогічних за рейтингом Pentium 4 або Power PC. Вимоги до пам'яті цього ядра - мінімальні (порядка 10 МБ).

2. Gromacs (докладніше - http://folding.stanford.edu/gromacs.html) - більш нове ядро, яке використовує моделі з явним розчинником. Протягом 2004-2005 стало основним ядром проекту, в якому обраховується більшість завдань, завдяки більшій ефективності. Має оптимізації під SSE/3D-Now/Altivec, яка вмикається автоматично при наявності підримки з боку операційної системи. Внаслідок цього швидкість виконання завдань мало залежить від архітектури процесора, а в основному від його тактової частоти, і, для завдань великого об'єму, від швидкості інтерфейсу "процесор-пам'ять", тобто перевага за Athlon 64. Вимоги до пам'яті - від 10-30 МБ для типових завдань до 100-200 МБ для великих завдань, які посилаються тільки тим, хто спеціально їх дозволив і має не менше 512 МБ ОЗП.

Ядро Gromacs має три варіації (різні бінарні файли): стандартний Gromacs, GBGromacs (використовує неявний узагальнений розчинник Борна), DGromacs (оптимізований під SSE2 для випадків, коли потрібна вища точність розрахунків).

3. Amber (докладніше - http://folding.stanford.edu/AMBER.html) - ще більш нове ядро, яке дозволяє виконувати розрахунки згортання в силових полях з поляризацією. Є досить ефективним, але оптимізацій під SSE/3D-Now не має, і оскільки застосовуються числа з плаваючою комою подвійної точності, то їх і не буде. Планується оптимізація під SSE2, яка повинна додати ~10% приріст швидкості. Не використовується Mac OS клієнтом.

4. QMD (докладніше - http://folding.stanford.edu/QMD.html) - на відміну від інших ядер, QMD не використовує в обрахунках силових полів, а натомість атомні взаємодії обчислюються квантовим хімічним методом або шляхом розв'язання рівняння Шредингера. Вимоги до пам'яті для розрахунків - від 200 МБ і більше. Завдання цього типу не завантажуються на комп'ютери з менш, ніж 768 МБ ОЗП, і якщо користувач спеціально не дозволив їх (*).
Ядро оптимізовано під SSE2, але в зв'язку з тим, що для компіляції використовувався компілятор Intel, то підтримка SSE2 розпізнається лише на процесорах Pentium 4 та Xeon, і не розпізнається на процесорах Athlon 64 та Pentium M. Таким чином, на останніх розрахунки можуть тривати довше в порівнянні з аналогічними за рейтингом Pentium 4, і тому сервери проекту видають такі завдання тільки для процесорів Pentium 4.

На даний момент завдання, що виконуються ядром QMD, є найвигіднішими з точки зору кількості очок, які за них нараховуються. Машина, яка постійно обраховує QMD-блоки, здатна принести своєму господарю понад 400 очок в день. Такий стан обумовлений тим, що такі блоки потребують значних обчислювальних ресурсів, передусім швидкої пам'яті, і є експериментальними (протягом принаймні 2005 р.). Учасники, які їх добровільно отримують і обробляють, мають, за задумом Pande Group, бути додатково винагороджені. Тому половина очок, нарахованих за кожен обрахований QMD-блок, є бонусними.

(*) Для отримання QMD-блоків потрібно виконати наступні умови:
1. Треба мати P4 з 768 МБ або більше пам"яті.
2. Виставити bigpackets=yes в секції settings файлу client.cfg.
3. Запускати клієнта з параметром -advmethods в командному рядку.