Boinc - Распределенные вычисления на благо науки!

Давайте пообсуждаем здесь распределенные вычисления.

Что такое распределенные вычисления? Кто и зачем их организует и в них участвует?

Почему-то, когда люди слышат о распределенных вычислениях, то сразу вспоминают про инопланетян? Ну, вообще-то, понятно почему. SETI@Home — один из первых и самых «раскрученных» проектов распределенных вычислений. Однако, время идет и технология распределенных вычислений получает все большее распространение. На сегодняшний день существует более двух десятков проектов (математических, медико-биологических, физических, климатологических и др.)

В двух словах суть распределенных вычислений такова: Задачи, требующие огромного объема вычислений, разбиваются на небольшие «порции» и рассылаются всем желающим через Интернет. После просчета такого блока (время может быть различным от нескольких минут до нескольких недель, в зависимости от проекта) готовый результат отсылается обратно — организаторам. Сервер проекта из просчитанных кусочков «склеивает» общий результат. Принципиально все очень просто.

Теперь главный вопрос: КОМУ и ЗАЧЕМ все это нужно?
Ну, насчет организаторов понятно — они, за небольшие затраты, получают огромные вычислительные мощности и решение своих проблем. В роли организаторов обычно выступают научные учреждения, которым получаемых на исследования грантов вполне хватает для приобретения серверов и написания необходимых программных средств, но совершенно недостаточно на аренду суперкомпьютеров для проведения своих расчетов. Здесь на помощь им приходят добровольцы — участники проектов распределенных вычислений.

А зачем добровольцы жертвуют свои компьютеры (платят за электричество и трафик)?

Причин обычно несколько, выбирайте для себя любую:
Помощь науке. Для кого-то чувство сопричастности к серьезной научной деятельности достаточно важный стимул.

Интерес. Почему многим нравятся научно-популярные передачи? Интересно. Так же и здесь. Начиная считать какой-либо проект, мы практически ничего не знаем об этом направлении научной или технической деятельности. Становится интересно, что же мы все-таки считаем? Чтобы понять приходится поискать в Интернете, попытаться (в меру сил) перевести иностранные тексты (к сожалению, абсолютное большинство проектов распределенных вычислений иностранные), пообщаться с сотоварищами. Сам по себе этот процесс тоже во многом интересен.

Общение. Частично затронуто в предыдущем пункте. Тусовки ведь бывают разные. И эта ничем не хуже других. Тут много чего можно обсудить, подискутировать и даже поспорить и поругаться иногда (да-да не без этого). Было бы желание, а тема найдется.

Соревновательность. Возможно вторая по значимости (после первой, а для многих — основная) причина. Ведь существует статистика как по каждому проекту, так и общая по, допустим, проектам работающим на общей платформе (boinc-проекты). Причем статистика как по отдельным пользователям, так и по командам, в которые они объединяются, и даже по странам. Когда ты лично обходишь кого-то по числу насчитанных очков это приятно. Когда твоя команда обходит каких-нибудь «U.S. Army«, «Apple Computer» или «IBM» — это приятно вдвойне. А когда в общем зачете Россия обходит Голландию или Бельгию, я думаю у каждого будет повод погордиться за страну, свою команду и за себя.

Вероятно кто-то может назвать еще какие-то свои причины, но эти — основные.

Думаю, что стало немного понятнее.

добавлено через 1 час 59 минут
А вот основные рабочие проекты:

SETI@home – Проект по поиску внеземного разума с помощью анализа радиосигналов с радиотелескопа Аресибо. Поиск пульсаров.

Rosetta@home - Изучает строение белков

LHC@home – Платформа, созданная учеными ЦЕРН для помощи в разработке и эксплуатации Большого адронного коллайдера.

Проект Большого Адронного Коллайдера (LHC) - ускорителя частиц в CERN, Европейской Организации Ядерных Исследований, самой большой в мире лаборатории физики элементарных частиц. Это самый мощный инструмент, когда-либо построенный, для исследования поведения элементарных частиц. LHC@home выполняет моделирование для улучшения проекта LHC и его датчиков. Boinc.ru

MilkyWay@home – Изучает историю нашей галактики, ищет загадочную темную материю, для этого он картографирует и анализирует движение групп звезд по орбите млечного пути.

Einstein@home – Основная цель проекта зарегистрировать гравитационное излучение вращающихся нейтронных звезд (пульсаров)

WorldCommunityGrid - Проект включает в себя исследования ВИЧ-СПИД, рак, тропические и забытые болезни, солнечную энергию, чистую воду и многое другое.

GPUGrid.net - Новые биомедицинские программные приложения в вычислительной биологии для биомедицинских научных исследований.

Cosmology@Home - Цель состоит в том, чтобы найти модель, которая лучше всего описывает нашу Вселенную, и найти диапазон моделей, которые соглашаются с доступными данными астрономической физики элементарных частиц.

CAS@Home размещается в вычислительном центре института физики высоких энергий (ИФВЭ), Китайской академии наук, для китайских ученых с проектами изучения структуры белков, нанотехнологии, рака геномики и физики высоких энергий.

DHEP использует генетический алгоритм в коэволюционной настройке для синтеза будущей сверхнадежной электроники, такой как те, которые используются в автономных транспортных средствах, электростанциях, медицинском оборудовании, аэрокосмической промышленности. Они приобретают все более важное значение, поскольку все больше человеческих жизней зависит от хорошо функционирующего оборудования.

Конкурс вычислений Moonshoot

Мы рады объявить о конкурсе, поощряющем старшеклассников изучать науку о данных и распределенных вычислениях с использованием BOINC и World Community Grid.
Опубликовано: 22 февраля 2024 г.

Как мы отмечали в нашем информационном бюллетене за октябрь 2023 года, мы работаем над установлением более прочной связи со средними школами. Мы рады объявить о конкурсе, поощряющем старшеклассников изучать науку о данных и распределенных вычислений с использованием BOINC и World Community Grid.

Конкурс Computation Moonshoot призван помочь студентам внести свой вклад в реальные, полезные результаты для исследователей в захватывающей конкурентной атмосфере. Конкурс организован The Science Commons Initiative и пройдет с 25 марта по 7 мая 2024 года. Хотя основной конкурс открыт для всех средних школ США и их учащихся, мы надеемся, что это вызовет некоторый глобальный интерес.

Призы будут вручены школе, внесшей наиболее активный вклад, школе, вложившей больше всего времени на обработку, и школе с самым высоким соотношением активных участников к учащимся. Призы варьируются от научного оборудования до подарочных карт и студенческих стипендий.

Это соревнование — не первое соревнование по грид-вычислениям, проводимое на WCG.
В 2019 году Стокгольмская школа науки и инноваций в Швеции провела соревнование между 5 командами, вложившими более 25 лет ЦП и 45 945 результатов за один месяц в проекты MCM и MIP.

Еще один из наших партнеров по средней школе, средняя школа Сислера в Канаде, приняла участие в Compute for the Cure 2021, двухнедельном конкурсе пожертвований MCM, вернув 52 392 результата и заняв второе место в конкурсе. Они также провели свои собственные внутришкольные соревнования. Обе средние школы отметили, что соревнования предоставляют учащимся ценную возможность обучения и являются интересным способом мотивировать учащихся к использованию грид-вычислений. В эту растущую группу наших партнеров из средних школ входит средняя школа сообщества Бока-Ратон, которая создала клуб WCG и расширяет учебную программу по естественным наукам, изучая проекты WCG, программирование и высокопроизводительные вычисления.

Мы с нетерпением ждем конкурса Computation Moonshot и возможностей, которые он предоставит для обогащения обучения студентов. Регистрация на этот конкурс уже открыта. Для получения дополнительной информации о конкурсе и о том, как зарегистрироваться, посетите веб-сайт Computation Moonshoot. https://computationmoonshot.org/?page_id=16
https://www.worldcommunitygrid.org/a...?articleId=793
https://www.worldcommunitygrid.org/a...?articleId=787
https://www.worldcommunitygrid.org/a...?articleId=601
https://thesciencecommons.org/
https://computationmoonshot.org/?page_id=16
https://www.worldcommunitygrid.org/i...r_Oct_2023.pdf

Хотите принять участие в распределенных вычислениях, тогда, Вам сюда:
https://boinc.berkeley.edu/wiki/Simple_view
https://boinc.berkeley.edu/download_all.php
https://boinc.ru
Ссылка на git-хаб, где лежат исходники программы-клиента BOINC.
https://github.com/BOINC/boinc

Обновление исследования от команды MCM (март 2024 г.)

Мы продолжаем характеризовать биомаркеры рака легких, выявленные в проекте MCM1. Это обновление посвящено HSD17B11, гену, связанному с выживаемостью при раке легких. HSD17B11 представляет собой ген, кодирующий белок, относительно повсеместно экспрессирующийся в органах и тканях. Это короткоцепочечная алкогольдегидрогеназа, которая метаболизирует вторичные спирты и кетоны.

Проект: Картирование маркеров рака Опубликовано: 14 марта 2024 г.

Терминология

- Стероидогенез: процесс, посредством которого холестерин превращается в различные стероидные гормоны.
- Идиопатическая необструктивная азооспермия: наиболее тяжелый тип мужского бесплодия, характеризующийся малым объемом яичек и очень низкой концентрацией сперматозоидов, причина которого не установлена.

Фон

Идентификация молекулярных маркеров и их комбинаций (сигнатур) позволяет нам выявлять заболевание на более ранней стадии (диагностические сигнатуры) и стратифицировать пациентов на подгруппы на основе закономерностей прогрессирования заболевания (прогностические сигнатуры), что потенциально может привести к определению того, какие пациенты могут получить пользу от различных вариантов лечения (прогностические сигнатуры). . Проект Mapping Cancer Markers анализирует наборы данных с миллионами точек данных, собранных у пациентов с раком и саркомами, чтобы найти такие диагностические, прогностические и прогностические признаки.

С ноября 2013 года волонтеры World Community Grid пожертвовали проекту более 894 000 лет процессорного времени, помогая анализировать данные о раке и саркоме легких и яичников гораздо более тщательно, чем это было бы возможно в противном случае. Мы безмерно благодарны за эту постоянную поддержку.

Далее описывая 26 генов с наибольшим количеством баллов при раке легких, мы уже обсуждали VAMP1, FARP1, GSDMB, AHD6, IL13RA1, PCSK5 и TLE3 в предыдущих обновлениях MCM. Здесь мы излагаем информацию о HSD17B11. Важно отметить, что на данный момент между всеми этими белками существует сильная связь, как показано на рисунке 1.

HSD17B11 является четвертым по количеству связанных белков в нашем списке, при этом FARP1, TLE3, PCSK5 являются более связанными.
Рисунок 1. Физические взаимодействия белков, связывающие 8 белков, на которых мы сосредоточились до сих пор (розовые узлы). Данные из нашей базы данных IID.

HSD17B11 Исследования

HSD17B11 — это ген, который кодирует белок, называемый гидроксистероид-17-бета-дегидрогеназа 11. Гидроксистероид-17-бета-дегидрогеназа 11 может превращать андростан-3-альфа,17-бета-диол в андростерон in vitro, что позволяет предположить, что он может участвовать в выработке андрогена.

Учитывая его структуру (рис. 2), HSD17B11 имеет четыре известных лиганда, которые могут с ним связываться, включая андростерон, глицерин, сульфат-ион и хлорид-ион.

Рисунок 2. Структура белка HSD17B11 (PDB).

Крупный метаанализ показал, что однонуклеотидные полиморфизмы в HSD17B11 в значительной степени связаны с мышечной массой тела [1]. Также было обнаружено, что HSD17B11 является потенциальным биомаркером ишемической болезни сердца [2] и идиопатической необструктивной азооспермии [3].

Было обнаружено, что HSD17B11 играет защитную роль при раке легких (рис. 3), как и другие гены, которые мы представили до сих пор.
Рисунок 3. а) Кривые выживаемости пациентов с низкой и высокой экспрессией HSD17B11 (KMplot). б) Еще более сильная связь обнаружена для аденокарциномы легких и в) для никогда не куривших.

Мы продолжили исследования, чтобы изучить связь между HSD17B11 и другими видами рака. Как показано на рисунке 4, при сравнении раковых тканей и нормальных тканей, HSD17B11 дифференциально экспрессируется при большинстве видов рака (обозначено красным текстом).

При большинстве видов рака его активность повышена, за исключением рака молочной железы, толстой кишки, плоскоклеточного рака легких, рака яичников, почек, щитовидной железы и матки. В литературе HSD17B11 связан с прогнозом рака простаты [4] и выживаемостью при раке поджелудочной железы [5].

Рисунок 4. Экспрессия HSD17B11 в нормальной и раковой ткани при нескольких типах рака. Красный текст представляет значительную разницу между экспрессией в раковой ткани по сравнению с нормальной тканью (TNMplot).

Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии, пожалуйста, оставьте их в этой теме, чтобы мы ответили!

Команда WCG
https://www.worldcommunitygrid.org/f...ffset,0#695182

Хотите принять участие в распределенных вычислениях, тогда, Вам сюда:
https://boinc.ru

Процесс голосования призы ВВИО 2024 ГОДА

Вычислительный конкурс стартует сегодня!

Конкурс проводится с 25 марта по 7 мая 2024 года.

Сегодня начался конкурс Computation Moonshot, поощряющий старшеклассников изучать науку о данных и распределенные вычисления.

Как мы объявили в февральском обновлении, сегодня начинается Computation Moonshot!

Цель этого конкурса — побудить старшеклассников узнать о науке о данных и распределенных вычислениях с использованием BOINC и World Community Grid.

Этот конкурс открыт для всех средних школ США.

Как было подчеркнуто в нашем информационном бюллетене за октябрь 2023 года, одна из наших целей на этот год заключалась в расширении охвата старших классов для улучшения обучения молодежи и повышения интереса к науке о данных.

Мы воодушевлены этим конкурсом и его потенциалом для продвижения нашей работы в средних школах не только в Соединенных Штатах, но и во всем мире. Приятно отметить, что Sisler Cyberacademy также участвует в конкурсе, и у них уже есть команда из 12 партнеров.

Чтобы обеспечить достаточное количество рабочих единиц на протяжении всего конкурса, мы будем увеличивать поставку рабочих единиц MCM, OPN, SCC и ARP на время конкурса, с 25 марта по 7 мая.

Текущий статус: MCM - готовый; ОПН – готов; ССС – готово; АРП - в процессе.

Мы благодарим вас за вашу постоянную поддержку и продолжим предоставлять обновления по ходу конкурса. Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии, пожалуйста, оставьте их в этой теме, чтобы мы могли ответить.
Команда WCG

Хотите принять участие в распределенных вычислениях, тогда, Вам сюда:
https://boinc.ru
https://computationmoonshot.org/
https://www.worldcommunitygrid.org/i...r_Oct_2023.pdf
https://www.worldcommunitygrid.org/f...ffset,0#695455

Исследование астероидов в наших домах - Asteroids@home часть 1

Исследование астероидов в наших домах - Asteroids@home часть 2

Обновление перезапуска Africa Rainfall Project (ARP)

Команда ARP готовится к перезапуску после того, как проект был приостановлен в декабре 2022 года. В этой статье описаны шаги, которые мы предпринимаем для перезапуска этого проекта.

Проект: дождевые осадки в Африке
Опубликовано: 25 апреля 2024 г.
Фон

Проект Africa Rainfall Project (ARP) направлен на моделирование ливней в странах Африки к югу от Сахары для улучшения региональных прогнозов погоды. Цель состоит в том, чтобы запустить моделирование погоды с высоким разрешением (1 км) для всего региона в течение одного года.
Предоставление точных прогнозов погоды имеет решающее значение для самообеспеченности местного фермерского сообщества. Сравнивая результаты, полученные в результате расчета данных об осадках из различных источников с использованием World Community Grid, ученые могут создавать все более точные прогнозы, улучшать будущие симуляции и, в свою очередь, прогнозировать погоду.

Дополнительную информацию об этом проекте можно найти в нашем обновлении исследования за март 2022 года.
https://www.worldcommunitygrid.org/a...?articleId=766

В декабре 2022 года проект был поставлен на паузу из-за ограничений емкости системы хранения. Чтобы узнать больше о деталях этого ограничения хранилища, обратитесь к обновлению ARP от марта 2023 года.
https://www.worldcommunitygrid.org/a...?articleId=781

Как мы сообщали в обновлении от июля 2023 года, частью этой проблемы было то, что поддержка хранилища командой ARP со стороны SURF, совместной ассоциации голландских образовательных и научно-исследовательских учреждений прекратили свое существование.

К счастью, Amazon Web Services (AWS) согласилась разместить данные, и таким образом начался процесс их перемещения. После завершения переезда команда ARP предпринимает шаги, чтобы сделать данные более доступными через платформу AWS, но эта работа все еще находится на ранних стадиях. В настоящее время основное внимание уделяется завершению подготовки новых рабочих блоков и созданию данных, необходимых для перезапуска ARP.
Обновление перезапуска ARP

Мы начали работу над возобновлением рассылки волонтерам рабочих модулей ARP1. Наши партнеры по исследованиям из Делфтского технического университета уже прислали нам большую часть необходимых сценариев и документации, которые мы рассмотрели и внедрили на месте.

В настоящее время мы ожидаем решения о том, получим ли мы остальные необходимые данные и код приложения напрямую или нам нужно будет воспроизвести эти компоненты из документации, предоставленной командой TU Delft. Мы оценили, что оба подхода осуществимы, и хотели сообщить волонтерам, что мы находимся на определенном пути к перезапуску ARP1 в ближайшие недели.

Сроки возможного перезапуска этого проекта зависят от информации от команды ARP.

Если требуемый код и данные не полностью доступны нам, нам нужно будет создать недостающие компоненты конвейера для создания новой работы ARP1 и подтвердить, что мы можем воспроизвести те же входные данные, которые мы ранее получали от серверов TU Delft.

В любом случае, никаких изменений и действий со стороны добровольцев для облегчения процесса не потребуется, и когда ARP1 перезапустится, распределение рабочих единиц будет таким же, как и раньше.

Рисунок 1. Пример агрегата. Каждый блок состоит из трех вложенных доменов (однонаправленных) с разрешением соответственно 9 км, 3 км и 1 км.
https://www.worldcommunitygrid.org/f...ffset,0#696179

Спасибо команде ARP за постоянное сотрудничество с WCG. Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии, пожалуйста, оставьте их в этой теме, чтобы мы могли ответить.

Хотите принять участие в распределенных вычислениях, тогда, Вам сюда:
https://boinc.ru