BOINC – jak można pomóc naukowcom?

BOINC a programy peer-to-peerKiedyś wielką popularnością cieszyły się w Polsce programy typu peer-to-peer. Były to aplikacje służące do wymieniania się plikami. Ich niesława wzięła się stąd, że najczęściej były wykorzystywane do ściągania pirackich filmów, seriali i gier komputerowych. Ich działanie polegało na tym, że każdy kto chciał coś pobrać, musiał również udostępnić swoje pliki, w innym przypadku program działał wolniej. Wszystkie podłączone komputery stanowiły coś na wzór jednego organizmu. Na podobnej zasadzie funkcjonują obliczenia rozproszone. Przy czym w tym przypadku mamy do czynienia z wolontariatem najczęściej w szczytnym, naukowym celu, a nie nielegalną działalnością. Tak działa projekt BOINC rozwijany przez Uniwersytet Kalifornijski w Berkley.

Obliczenia rozproszone, szczególnie w dzisiejszych czasach, gdy tak wiele mówi się o przeciwdziałaniu marnotrawieniu zasobów, powinny stać się jedną z szerzej dyskutowanych i popularnych form udostępniania swoich komputerów. Wbrew pozorom nie różnią się aż tak wiele od oszczędzania innych zasobów takich jak woda i prąd, a czasem są z nimi tożsame. Powiedzmy wreszcie, czym są obliczenia rozproszone na przykładzie BOINC. W sieci peer-to-peer chodzi o udostępnianie sobie nawzajem plików, zaś obliczenia rozproszone w skrócie polegają na wspólnym udostępnianiu mocy domowych pecetów: wydajności procesora i pamięci RAM. Połączone tworzą coś na kształt superkomputera.

Wykorzystanie pełnej mocy komputeraWiększość ludzi nie wykorzystuje w pełni mocy obliczeniowych swoich komputerów albo robi to bardzo rzadko. Gdy piszemy tekst, przeglądamy sieć internetową, to nawet starsze komputery działają wtedy na niskich obrotach. Swoją siłę pokazują dopiero przy obróbce wideo, grach komputerowych i zaawansowanych programach graficznych. Projekt BOINC jest odpowiedzią na pytanie: jak sprawnie wykorzystać pozostałą moc domowych pecetów i laptopów.

Oprogramowanie to swoje początki ma nie byle jakie, bo wszystko zaczęło się od poszukiwania pozaziemskich cywilizacji. Aplikacja powstała przy okazji projektu SETI, który był koordynowany przez Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley. Tamtejsi naukowcy zajmują się analizowaniem kosmicznego szumu radiowego. W celu przyspieszenia badań, została przygotowana aplikacja BOINC. Program pobierał na komputery wolontariuszy porcję szumu kosmicznego, który został zarejestrowany przez radioteleskop w Arecibo, a następnie poddawał go analizie, wykorzystując wolne zasoby komputera. Chociaż ten przełomowy projekt w marcu 2020 roku został zawieszony, to nadal z BOINC korzysta wiele innych.

Od początku projekt BOINC miał działać w sposób nieinwazyjny, czyli tylko wtedy, gdy komputer prywatnego użytkownika posiadał wolną pamięć operacyjną. Jeśli akurat robi coś, co wykorzystuje pełną moc, to aplikacja zostaje automatycznie wyłączona. Wolontariusze, którzy zainstalują aplikację dokładają swoją cegiełkę do rozwoju nauki, a sami naukowcy nie muszą konstruować superkomputerów, które wymagają stałej rozbudowy, energii i miejsca. Tutaj dochodzimy do ekologii i wspomnianego wcześniej przeciwdziałania marnotrawieniu zasobów. Dzięki BOINC nie trzeba wydawać setek milionów dolarów na nowy sprzęt, bo naukowcy mogą skorzystać z i tak już wykorzystywanych prywatnych komputerów.

Wolontariusze nie otrzymują za swój udział żadnych pieniędzy, ale by zachęcić ich do uczestnictwa, wprowadzono punkty kredytowe. Otrzymuje się je za wielkość udostępnionych zasobów sprzętowych. Nie da się ich na nic wymienić, ale dzięki nim można brać udział w pozytywnej rywalizacji, walcząc o jak najwyższe miejsce w rankingu.

Najciekawsze projekty BOINCZ projektu BOINC korzystało wielu naukowców. Do jednego z ciekawszych projektów badawczych można zaliczyć ClimatePrediction.net. W jego ramach starano się przewidzieć zmiany klimatyczne na ziemi, opierając się na modelach matematycznych, które w przyszłości umożliwią przewidywanie pogody na wiele lat do przodu. W 2005 roku ogłoszono, że do 2065 roku klimat na Ziemi może ulec ociepleniu od dwóch do jedenastu stopni Celsjusza. Innym razem BOINC pomógł w projekcie naukowym Orbit@home, który polegał na monitorowaniu orbit asteroid zbliżających się do ziemi, sprawdzając czy istnieje niebezpieczeństwo kolizji. Ochotnicy mogą mieć także swój udział w rozwoju medycyny. Jeden z projektów Rosetta@home prowadzi badania nad takimi chorobami jak malaria, wąglik i HIV. Aplikacja pomaga naukowcom zrozumieć sposób, w jaki białka poruszają się w naturze.

Nie potrzeba wiele, by pomóc w rozwoju nauki: być może w wynalezieniu nowej szczepionki lub ocaleniu ziemi przed klimatyczną katastrofą. Wystarczy nawet najprostszy komputer i aplikacja BOINC, którą można znaleźć w sieci oczywiście za darmo.