Volunteer Computing

Il calcolo volontario (in tedesco: calcolo volontario / volontario ) descrive una tecnica di programmazione dell'applicazione nelle risorse di calcolo dell'utente individuale del computer come il tempo di elaborazione e lo spazio di archiviazione su base volontaria un particolare progetto prevede l'utilizzo del calcolo distribuito per calcolare un risultato comune.

idea

Alla base di ciò c'è la considerazione che, da un lato, i supercomputer necessari per calcoli estesi sono costosi e, dall'altro, i processori principali di molti computer ( PC o smartphone) sono temporaneamente sottoutilizzati, poiché l'utente di solito lavora solo con pochi programmi che coprono solo una parte dell'intera CPU -Richiedi prestazioni. Si vorrebbe rendere queste risorse inutilizzate utilizzabili nell'elaborazione distribuita. A tal fine, il software client appropriato viene installato sul computer interessato, che svolge principalmente queste attività in background. Introducendo tecnologie come Cool'n'Quiet , PowerNow! e SpeedStep , tuttavia, le attuali CPU e GPU consumano molta meno energia a basso carico rispetto a pieno carico, in modo che anche i partecipanti volontari al computing forniscano energia indirettamente e possano essere esposti a più rumore dalle ventole.

principio

Il calcolo volontario deve essere organizzato. A tale scopo viene messo a disposizione un software che deve essere eseguito sui client per risolvere il compito specifico. Inoltre, le attività che sono state elaborate, sono in corso di elaborazione o devono ancora essere distribuite devono essere gestite. Questi compiti sono assunti dall'operatore del progetto di ricerca , solitamente un istituto universitario.

Se si desidera prendere parte alla risoluzione del problema, ovvero rendere disponibile la potenza di calcolo inutilizzata di un computer, caricare prima il software client sul computer, installarlo e testare l'installazione utilizzando i dati di test specificati. Quindi accedi al sito web di un progetto di tua scelta e puoi assegnare i dati da elaborare. Dopo aver calcolato il pacchetto di dati, che può richiedere da alcune ore a diverse settimane di tempo di elaborazione, il risultato viene riportato al sito Web e si possono ricevere nuovi dati. Il software esegue queste attività automaticamente, in modo che anche i laici possano partecipare ai progetti.

Aree di applicazione

Il calcolo volontario è utilizzato in molte aree di ricerca, in particolare per applicazioni ad alta intensità di calcolo (ad esempio simulazioni di docking per la progettazione di farmaci futuri, il calcolo dei processi di ripiegamento delle proteine , la ricerca di numeri primi o la confutazione di congetture matematiche) per l'elaborazione per la quale le prestazioni dei supercomputer convenzionali sono insufficienti o per le quali sono disponibili risorse finanziarie insufficienti. I progetti di volontariato si trovano quindi molto spesso in progetti realizzati da università , fondazioni o piccole o medie imprese.

Progetti concreti

Image
Schermata del manager BOINC durante l'elaborazione delle attività del progetto SETI @ home

Uno dei primi progetti a utilizzare la tecnologia dell'informatica volontaria è stato il progetto SETI @ home (ora terminato) presso l' Università della California, Berkeley , che ha ottenuto la potenza di calcolo di un costoso supercomputer .

Molti progetti seguirono, ad esempio

Oggi ci sono progetti informatici in quasi tutti i settori delle scienze naturali e persino l'industria sta già facendo uso della tecnologia.

Il Folding @ home progetto ha raggiunto un nuovo livello di diffusione, utilizzando le capacità della PlayStation 3 console di gioco così come ATI , AMD e Nvidia processori grafici ( GPU ) fino al 2012 e, quindi, una performance di fino a operazioni aritmetiche 4 quadrilioni per secondo (4 ° Petaflops ). Con un massimo di 700.000 partecipanti PS3 registrati e regolarmente circa 50.000 console attive, questo progetto è nel Guinness dei primati come la più potente rete di computer distribuita di tutti i tempi .

Dopo che uno dei primi e più grandi progetti di sistemi distribuiti volontari pubblici SETI @ home ha annunciato la sua fine il 31 marzo 2020 e, a causa del crescente interesse dovuto alla pandemia COVID-19 , il sistema distribuito Folding @ home sarà il primo computer -Sistema che raggiunge un exaFLOPS . Il sistema ha simulato il ripiegamento delle proteine ​​per la ricerca su COVID-19 e il 13 aprile ha raggiunto una velocità di circa 2,43 x86 exaFLOPS, molte volte più veloce del precedente detentore del record, Supercomputer Summit .

Guarda anche

link internet

Commons : elaborazione distribuita  - raccolta di immagini, video e file audio

Prove individuali

  1. ↑ Cos'è l'informatica volontaria? | LHC @ home. In: lhcathome.web.cern.ch. Estratto il 21 dicembre 2015 .
  2. ^ Christian Benjamin Ries: BOINC: elaborazione ad alte prestazioni con Berkeley Open Infrastructure for Network Computing . Springer , 2012, ISBN 978-3-642-23383-8 , pagg. 17 (Menzione del termine "calcolo volontario" nella letteratura in lingua tedesca).
  3. ↑ Peter Steinlechner: PLAYSTATION 3: Firmware 4.30 termina Folding @ home. In: Golem. 22 dicembre 2012, accesso 18 marzo 2020 .
  4. ↑ Rapporto sul sito della BBC (inglese)
  5. ↑ Pagina delle statistiche di Folding @ home
  6. ↑ Gli astronomi non hanno più bisogno dei tuoi personal computer per cercare la vita aliena . Estratto il 6 aprile 2020. 
  7. ^ Il nonno dei progetti di calcolo distribuito, SETI @ home, si chiude (en-us) . In: Ars Technica , 5 marzo 2020. Estratto il 6 aprile 2020. 
  8. ↑ I dati finali sono nella coda dello splitter. . Estratto il 6 aprile 2020.
  9. ↑ Folding @ Home schiaccia la barriera exascale, ora più veloce di dozzine di supercomputer - ExtremeTech . In: www.extremetech.com . Estratto il 13 maggio 2020. 
  10. ↑ Il progetto di crowdsourcing di Folding @ home supera 1 milione di download durante la ricerca sul coronavirus . In: VentureBeat , 31 marzo 2020. Estratto il 13 maggio 2020. 
  11. ↑ La pandemia di coronavirus ha trasformato Folding @ Home in un supercomputer exaFLOP (it) . In: Ars Technica , 14 aprile 2020. Estratto il 13 maggio 2020. 
  12. ↑ Il CERN lancia 10.000 core della CPU al progetto di simulazione del coronavirus Folding @ home (en) . In: ZDNet . Estratto il 13 maggio 2020.