Sobota 24. července 2021, svátek má Kristýna
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Sobota 24. července 2021 Kristýna

Nenechte své počítače zahálet ani po tom, co covid-19 přestane být téma

Když jde do tuhého, ochota pomáhat roste. Platí to bohužel i opačně. Díky distribuovaným výpočtům se urychlil vývoj léku i vakcíny na covid-19, vědci ale výkon našich počítačů potřebují i nadále. A to nejen v medicíně.

Nedávejte počítači pusu na dobrou noc, nechte jej přes noc pracovat pro vědce. | foto: Profimedia.cz

Když jsme 6. března spustili na velmi výkonném stroji aplikaci Folding@Home, založili výpočetní tým TechnetCZ a napsali krátký článek o tom, jak to pomůže vědcům v analýze viru SARS-CoV-n2, ani jsme nedoufali, že se k nám v dalších dnech připojí několik tisíc našich čtenářů a společně se staneme druhým nejvýkonnějším českým foldingovým týmem. Za 83 dní jsme v žebříčku týmů vystoupali 235. místo v celosvětovém pořadí (z více než čtvrt milionu týmů) a odevzdali více než 175 000 hotových pracovních jednotek. Děkujeme za to!

Folding@Home na Acer ConceptD 500

Námi zapřažený Acer Concept D500 za tu dobu odevzdal přes 9 000 pracovních jednotek, při jejichž výpočtu spotřeboval přes 320 kWh elektrické energie. Pro představu, stejné množství energie by elektromobilu Renault Zoe, se kterým jsme ve stejné době jezdili, stačilo na ujetí více než 2000 kilometrů.

Systémy distribuovaných výpočtů vychází z myšlenky, že když je obrovská hromada práce rozdělena na stovky tisíc či miliony dílčích úkolů, které jsou rozeslány ke zpracování velkému množství spolupracujících domácích a firemních počítačů po celém světě, tak jsou výsledky hotové řádově rychleji, než by to dokázal jakýkoli superpočítač, který by si vědci mohli dovolit pořídit a provozovat.

Nezřídka jsme se setkali s reakcí ve stylu „kdyby pro analýzu koronaviru použili superpočítač, měli by to rychleji a nemuseli bychom tu šaškovat s domácími počítači“. Jak se ale brzy ukázalo, opak je pravdou, o čemž svědčí i Tweet ze 13. dubna 2020 – platforma Folding@Home dosáhla výpočetního výkonu 2,4 exaFLOPS, čímž se stala 15x výkonější než aktuálně nejvýkonnější superpočítač světa, IBM Summit. 

Toto je i důvod, proč se vyplatí zvážit zůstat zapojen do některé z platforem distribuovaných výpočtů i poté, co přestane být covid-19 naléhavé – a tím i pozornost přitahující – téma. Počítač přitom nemusíte mít vytížený stále a naplno, mnoho „managerů“ umožňuje jen částečné vytížení systému, nebo jej lze nechat pracovat jako „spořič obrazovky“ – systém vytíží, jen když stroj nepoužíváte.

Koronavirus pod palbou

Do popředí zájmu se během pandemie dostala již zmíněná platforma Folding@Home, která je zaměřena na simulace skládání proteinů, takže byla na typ výpočtů kolem analýzy viru SARS-CoV-N2 připravena – v zásadě se jen na distribuční servery zařadily pracovní jednotky z nového projektu.

Mimo výzkumu kolem takzvaných „spike proteins“, o kterém jsme podrobněji psali zde, a hledání vhodné látky na omezení jeho schopnosti navázat se na enzymy ACE2 v lidském těle, se pracovní jednotky týkaly analýzy proteázy, což je enzym, který má na svědomí rychlé dělení proteinů a tedy i množení viru. 

Zde je naopak potřebné jednak nalézt látku, která působení proteázy omezí a tím dělení viru zpomalí či zastaví, především ale místo, kde se tato látka na proteáze může uchytit, aby mohla působit. Na novém videu se můžete podívat na vizualizaci několika kapes (barevně vyznačené), které jsou podle dosavadních simulací systému F@H nejslibnější. 

Vývoj léku na covid-19 a vakcíny proti SARS-CoV-N2 je během na dlouhou trať, která se díky obrovskému výkonu věnovaného uživateli běžných počítačů významně urychluje.

V dobách před pandemií platformu využívaly vědecké týmy pro vývoj léčiv na Alzeimerovu, Huntingtonovu a Parkinsonovu chorobu, ebolu, zika virus, horečku dengue a další. Na těchto projektech se pracuje i nyní, i když jsou novou hrozbou zastíněny a dostává se jim jen zlomku výkonu.

Nejen F@H a nejen proteiny

Velmi podobný výzkum proteinů výpočetně podporuje i projekt Rosetta@Home, která běží na platformě BOINC. Stojí za ní The Baker Lab univerzity ve Washingtonu a mimo covid-19 se tento projekt zaměřuje (a před vypuknutím pandemie zaměřoval) zejména na výzkum HIV, malárie, Alzheimerovy choroby, Herpes simplex, a pomohl s vývojem vakcín proti bakteriální infekci anthrax.

Projekt Rosetta mna platformě BOINC v jednouchém zobrazení.

Projekt Rosetta mna platformě BOINC v jednouchém zobrazení.

Projekt Rosetta mna platformě BOINC v pokročilém zobrazení.

Projekt Rosetta mna platformě BOINC v pokročilém zobrazení.

I projekt Rosetta@Home běží již mnoho let, v roce 2007 například tým kolem Davida Bakera publikoval v renomovaném ćasopisu Nature článek o nové metodě predikce proteinové struktury podle sekvence jejích aminokyselin, kterou bioložka Eleanor Dodson označila za „skutečně průlomovou“.

Z medicínských projektů můžeme ještě jmenovat například World Community Grid, fungující také na platformě BOINC, za kterým stojí společnost IBM. WCG se zaměřuje na podrobnou analýzu mikrobiomu, tedy bakterií, kvasinek, hub, virů a prvoků vyskytující se v lidském těle. Výpočetního výkonu projektu využívají i týmy vyvíjející léčebné postupy a léčivé látky pro léčbu rakoviny, tuberkulózy. Zajímavým nemedicínským projektem v rámci WCG je pak práce na predikcích srážek v Subsaharské Africe, které pomáhají tamním zemědělcům lépe plánovat práce na polích a zvýšit tak jejich výnos.

Stylový „spořič obrazovky“ když necháte Rosetta@home v provozu.

Stylový „spořič obrazovky“ když necháte Rosetta@home v provozu.

Výkon svého počítače můžete věnovat i na jiné, než medicínské projekty. Zaujal nás například MindModeling@Home, který, jak se v popisu projektu píše, „využívá dobrovolnické výpočty pro rozvoj kognitivní vědy. Výzkum se zaměřuje na využití výpočtového kognitivního modelování procesů k lepšímu porozumění lidské mysli. Potřebujeme vaši pomoc při zlepšování vědeckých základů, které vysvětlují mechanismy a procesy, které umožňují a moderují lidský výkon a učení.“

Velmi populární projekt SETI@Home (Search for ExtraTerrestrial Intelligence), který analýzou dat z radioteleskopů hledal známky inteligentního života ve vesmíru byl na konci března ukončen, výsledky získané za více než dvacet let provozu jsou nyní podrobovány dalšímu zkoumání. Pokud byste hledali něco podobného, koukněte na projekty Einstein@home nebo MilkyWay@home.

Výběr projektů v manageru platformy BOINC.

Výběr projektů v manageru platformy BOINC.

Projektů jsou jen v rámci platformy BOINC na výběr tři desítky, z oblasti matematiky, fyziky, šifrování a dalších vědních oborů. 

A pokud byste chtěli zkusit něco mimo BOINC, nabízí se například GIMPS – Great Internet Mersenne Prime Search, což je projekt od roku 1996 hledající takzvaná Mersenova prvočísla (prvočísla, která jsou o jedno menší, než celočíselná mocnina dvojky). Zatím největší bylo nalezeno na konci roku 2008 a je to  282,589,933 - 1.

  • Nejčtenější

Opravdová vesmírná turistika začala. Bezos s hosty strávili minuty v kosmu

O něco málo více než deset minut trvala celá cesta od startu do přistání pro čtyři vesmírné turisty, kteří se v úterý...

Rusko ukázalo novou „neviditelnou“ stíhačku. Šach mat má vzlétnout za dva roky

Rusko představilo chystaný „neviditelný“ letoun 5. generace. Stíhačka s přezdívkou Šach mat má jeden motor, v budoucnu...

Událost, která vyhubila dinosaury, přichází průměrně za 500 milionů let

Nové poznatky o kosmickém zabijákovi dinosaurů ukazují, že Chicxulubský asteroid byl temný kosmický tulák. Na zkoumání...

První velký export vojenské techniky z ČSR po roce 1945 mířil do Švýcarska

Mezi velké exportéry zbraní patřilo i malé Československo. Většina jeho zbrojního exportu mezi lety 1945 a 1989 šla...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Jak začalo strategické bombardování a budování první protivzdušné obrany

Pod pojmem letecký souboj si většina lidí představí boj dvou letounů. V počátcích letectví se však utkávaly i letouny...

Ze sbírky na pohřeb Roma pozůstalí nedostali nic. Byl to podvod

Premium Měl mít velkolepý pohřeb. Balzamování, bíle lakovaná rakev z Ameriky, kočár tažený vraníky... Rodina Roma, který zemřel...

Klaus: Volby nic nepřinesou. Kolem covidismu a genderismu se bude chodit po špičkách

Premium Každý z nás by se měl sám rozhodnout, jakou míru opatrnosti vůči nákaze covidem chce zvolit, říká přesvědčeně bývalý...

Česko formuje domobranu. Výcvik může podstoupit každý, kdo má zbrojní průkaz

Premium Stát zakázal ozbrojené skupiny a lidem nabídl alternativu: absolvujte speciální kurz a můžete Česku pomáhat se zbraní....

  • Další z rubriky

Kliknout, nebo nekliknout? Sedm způsobů, jak prověřit bezpečnost odkazu

Premium Odkaz může být tím, co vás dělí od toho, co právě hledáte, ale také posledním kliknutím do průšvihu. U internetového...

Notebook, nebo Chromebook. Podívejte se, které zařízení je pro vás vhodnější

Pokud plánujete koupit nový počítač, možná přemýšlíte, zda zvolit tradiční stolní, respektive notebook s Windows, nebo...

Půjdete do nich? Prohlédněte si Windows 11, pro mnohé budou zdarma

Zatím je to pouze testovací verze, ale nástupce Windows 10 již dostává jasnější obrysy. Podívejte se, jak aktuálně...

Microsoft uvedl Windows, které neměly přijít. Nabídnou i Android

Microsoft po šesti letech mění název svého vlajkového operačního systému. Naznačuje tím, že bychom měli očekávat větší...

Zemřel slovenský herec Milan Lasica, zkolaboval přímo na jevišti

Ve věku 81 let zemřel slovenský herec Milan Lasica. Web sme.sk uvedl, že vystupoval se skupinou Bratislava Hot...

Možná neadoptujeme. Příprava s psycholožkou byla škola, říká Viktor Vincze

Viktor Vincze (30) promluvil o plánované adopci dítěte i návštěvách psycholožky, které absolvovali s manželkou Adélou...

Petr Rajchert si změnil příjmení a potřetí se oženil, manželka je těhotná

Zakládající člen kapely Chinaski Petr Hradil (rodným příjmením Rajchert) se v třiapadesáti letech potřetí oženil. Po...

Holanová: Rozvod s Šípem? Do vztahu se nám vloudila mlaďounká chybička

Rozhovor s Marcelou Holanovou vznikal v Chateau Šanov na soustředění s finalisty soutěže Muž roku 2021. Zpěvačka, která...

Zemřel František Nedvěd. Folkové legendě se vrátila rakovina plic

V třiasedmdesáti letech zemřel v neděli folkový muzikant František Nedvěd. Prohrál boj s rakovinou plic. Úmrtí na...