Pondělí 3. října 2022, svátek má Bohumil
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Pondělí 3. října 2022 Bohumil

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 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.

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.

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

Tuto technologii nejspíš používáte, ale dost možná ne naplno. Co vše umí NFC

Premium Používá se denně k bezkontaktnímu placení, ale také k tisku, párování sluchátek, načtení jídelního lístku, otevření...

NASA testovala obranu Země před vesmírným tělesem, sonda zasáhla asteroid

Sonda DART americké vesmírné agentury NASA zasáhla v úterý podle plánu měsíc planetky Didymos. Šlo o první test obrany...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Nejblíž za 22 let. Vysloužilá sonda pořídila snímky Jupiterova měsíce Europa

Pět let letěla sonda Juno k Jupiteru, aby v roce 2016 u něj začala svou práci. Přestože již má své původní úkoly dávno...

Zabte je, než vylezou na břeh. I „hořící moře“ mělo zastavit německou invazi

Seriál Po neúspěšných diplomatických nabídkách se Hitler odhodlal k vypracování plánů na invazi do Británie. Britům bylo...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

POZOR VLAK: Papírová RC lokomotiva je světovým unikátem

Toto jste ještě neviděli, štáb magazínu POZOR VLAK natočil naprostý železniční unikát, zářivě žlutý model elektrické...

Sověti ozářili Richarda Nixona radioaktivitou. Jeho agenti to zastavili trikem

Premium Při návštěvě v Sovětském svazu Richard Nixon sice přátelsky hovořil se sovětským vůdcem Nikitou Chruščovem v takzvané...

Test kočičích kapsiček. I z krmiva za deset korun může zvíře dostat vše

Premium Kočky nám sice někdy připadají mlsné, ale ony jen v miskách hledají to, co jejich tělu prospívá nejvíc: maso plné...

Extra steh po porodu navíc? Rodičky děsí ponižující husband stitch

Premium Přivést dítě na svět znamená pro většinu žen prožít si mnoho vypjatých chvil. Vyrovnat se s průběhem porodu nemusí být...

Nejznámější praktiky vedoucí ke krádeži hesel

Chcete zjistit něčí heslo? Opravdu? Potom byste měli zvážit své životní nastavení. Ale teď jinak. Místo zjišťování...

Nejčastější chyby, kterých se nechcete dopustit při úpravě videí

Postprodukce či finální výroba videa z jednotlivých pořízených záznamů se může stát šílenou prací. K zpracování...

Windows 11 dostal balíček vylepšení. Novinky vás mohou nalákat na upgrade

Systém Windows 11 slaví svůj první rok na trhu. Týden před jeho narozeninami vydala společnost Microsoft první velkou...

Přidejte další vrstvu zabezpečení a přihlašujte se jednou aplikací

Přihlašovat se prostřednictvím jména a hesla je nedostačující. Standardem se stává vícefázové ověření. Jde o hlavní...

Přístroje zjistily výbuchy u Nord Streamu. Úmyslný čin, tvrdí Švédsko

Švédské a dánské měřicí stanice v pondělí zaznamenaly masivní podmořské výbuchy, a to v místech, kde z plynovodu Nord...

Úmrtní list Alžběty II. odhalil příčinu i čas smrti královny

Britská královna Alžběta II. zemřela na stáří. Vyplývá to z jejího úmrtního listu, který ve čtvrtek zveřejnil skotský...

Dcera Neumannové randí s modelem. V mém životě muž není, říká její matka

Dcera legendární lyžařky Kateřiny Neumannové, osmnáctiletá Lucie randí s úspěšným modelem Oliverem Průchou. Promluvili...

Slovenské ekonomice hrozí kolaps, varuje premiér. Žádá pomoc EU, mluví o zestátnění

Premiér Eduard Heger varuje, že slovenské ekonomice hrozí kvůli prudce rostoucím nákladům na energie kolaps. Obrovský...

Z odebrání titulu jsem šokovaný a smutný, říká dánský princ Nikolai

Dánská královna Margrethe II. (82) se tento týden rozhodla odebrat tituly všem potomkům svého druhorozeného syna, kteří...