BOINC
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 4. maj 2022; checks kræver 3 redigeringer .| BOINC | |
|---|---|
| Type | middleware , frivillig computing , distribueret computersoftware [d] , borgervidenskab , Grid og open source software |
| Forfatter | Space Sciences Laboratory [d] og David P. Anderson [d] |
| Udvikler | UC Berkeley |
| Skrevet i | C++ |
| Interface | wxWidgets |
| Operativ system | Linux , FreeBSD , Android , Microsoft Windows , macOS , Solaris , OS/2 og Raspberry Pi OS |
| Første udgave | 10. april 2002 |
| Hardware platform | på tværs af platforme |
| nyeste version | |
| Licens | GNU LGPL [3] |
| Internet side | boinc.berkeley.edu _ |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
BOINC ( Berkeley Open Infrastructure for Network Computing ) er en åben softwareplatform fra University of Berkeley til grid computing - en ikke-kommerciel middleware til organisering af distribueret databehandling . Bruges til at organisere frivillig databehandling .
Beskrivelse
BOINC er en softwarepakke til hurtig organisering af distribueret databehandling. Består af server- og klientdele. Oprindeligt udviklet til det største frivillige computerprojekt - SETI@home , men efterfølgende gjorde udviklere fra University of California i Berkeley platformen tilgængelig for tredjepartsprojekter. I dag er BOINC en universel platform for projekter inden for matematik, molekylærbiologi, medicin, astrofysik og klimatologi. BOINC gør det muligt for forskere at udnytte den enorme computerkraft i personlige computere fra hele verden.
BOINC blev udviklet af et team ledet af David Pope Anderson, som også leder SETI@home , ved UC Berkeley Space Sciences Laboratory . Pr. 27. marts 2017 er BOINC et distribueret netværk af mere end 830.000 aktive computere (værter) med en gennemsnitlig ydeevne for hele netværket på mere end 20 petaflops [4] . Til sammenligning har den mest kraftfulde supercomputer for marts 2017 " Sunway TaihuLight " en maksimal effekt på 93 petaflops. BOINC-projektets spidseffekt er fastsat til 320 petaflops, hvilket er mere end tre gange spidseffekten af den mest kraftfulde supercomputer på Jorden. I 2002 og 2005 hædrede US National Science Foundation udviklere ved at tildele BOINC tre gange: SCI/0221529 [5] , SCI/0438443 [6] og SCI/0721124 [7] .
Platformen kører på en række forskellige operativsystemer, inklusive Microsoft Windows og Unix-lignende varianter af GNU/Linux , CentOS /RHEL , FreeBSD , NetBSD , OpenBSD , Solaris , macOS , Android og Raspberry Pi OS . BOINC distribueres under GNU Lesser General Public License som gratis og open source-software .
BOINC backend
Serverdelen består af en HTTP-server med et projektwebsted, en MySQL-database og et sæt dæmoner (opgavegenerator, skemalægger, validator, resultatassimilator). Server - kun Linux, helst Debian .
HTTP-serveren er et sæt PHP - scripts og er nødvendig for projektarrangører til generel projektledelse: registrering af deltagere, fordeling af opgaver til behandling, opnåelse af resultater, styring af projektdatabaser.
Databasen gemmer brugere, adgangskoder, jobregistreringer, resultater, information om værter, projektprogrammer og meget mere.
Dæmoner er et sæt C++ programmer.
BOINC klient
For brugere bruges begrebet BOINC oftere i sammenhæng med begrebet en BOINC-klient - en universel klient til at arbejde med forskellige (BOINC-kompatible) distribuerede computerprojekter.
BOINC-klienten giver dig mulighed for at deltage i flere projekter på samme tid ved hjælp af et fælles kontrolprogram (boinc eller boinc.exe).
For at visualisere BOINC-klientadministrationsprocessen kan du enten bruge det officielle standardmanagerprogram (boincmgr eller boincmgr.exe) eller bruge et "uofficielt" program til at overvåge og administrere BOINC-klienten.
Det skal bemærkes, at selve BOINC-klienten i akademisk forstand ikke har en brugergrænseflade som sådan, men er en service, der starter ved systemstart og styres via TCP/IP-protokollen. Dette betyder dog ikke noget for slutbrugeren, da distributionssættet til programmet er afsluttet med et managerprogram, som umiddelbart installeres som standard sammen med BOINC-klienten som helhed og er absolut gennemsigtigt for brugeren. I dette tilfælde er "localhost"-adressen angivet som adressen på BOINC-klienten, der administreres af programadministratoren. Der er således på den ene side intet, der forhindrer brugeren i at bruge et alternativt managerprogram til at administrere BOINC-klienten, og på den anden side gør det det muligt at administrere flere BOINC-klienter placeret på forskellige computere fra ét managerprogram. Også denne tilrettelæggelse af styring af BOINC-klienten indebærer muligheden for at bruge BOINC-klienten i "usynlig" tilstand, når kun tjenesten er startet, uden en brugergrænseflade overhovedet.
Indstillinger
Tidligere versioner af klienten har ikke lokale applikationsindstillinger. Næsten hele konfigurationen (f.eks. arbejdstid, tilslutningstid, maksimal belastning osv.) er specificeret af deltageren på stedet for et specifikt projekt (for hvert projekt separat), og skallen (klienten) indlæser uafhængigt konfigurationen langs med opgaver efter behov. I nyere versioner kan dette dog konfigureres via brugergrænsefladen på selve klienten.
Organisering af projekter
Alle kan oprette et projekt på BOINC-platformen - hele BOINC-platformen blev oprindeligt udviklet under LGPL , så alle kan læse kildekoden.
Dette gøres hovedsageligt af forskellige universiteter og forskningscentre for at løse problemer, der kræver store computerressourcer, men som ikke har de nødvendige økonomiske ressourcer til at købe supercomputere, eller kraften i moderne supercomputere er ikke nok til at løse problemet.
10 mest populære projekter [8]
- Einstein@Home - Test af Albert Einsteins gravitationsbølgehypotese og søgning efter radio- og gammastrålepulsarer.
- World Community Grid - hjælp til at søge efter lægemidler til behandling af menneskelige sygdomme som cancer , HIV/AIDS, proteinstrukturberegninger og andre projekter. Arrangør - IBM .
- WUProp@home er et ressourcefrit projekt til indsamling af diverse statistikker om alle andre projekter. Det er nyttigt, fordi det giver mulighed for, baseret på de indsamlede data, at vælge et projekt, der mest effektivt bruger ressourcerne fra en række forskellige computerenheder.
- Rosetta@home - beregning af den 3-dimensionelle struktur af proteiner ud fra deres aminosyresekvenser .
- MilkyWay@home - skaber en højpræcision 3D dynamisk model af stjernernes strømme i vores galakse - Mælkevejen .
- univers@home
- yoyo@home
- PrimeGrid - Find forskellige store primtal .
- Collatz Conjecture [9] er et projekt, der beskæftiger sig med et af de uløste problemer i matematik, Collatz-problemet . Dens essens er, at hvis du tager et hvilket som helst tal, hvis det er lige, skal du dividere med 2, ellers gange med 3 og tilføje 1 (det er derfor, det også kaldes "3x + 1"-problemet ), og gentag disse trin et antal gange , så vil vi til sidst uundgåeligt få en enhed.
- Cosmology@home
Andre projekter
- CAS@Home ( Chinese Academy of Sciences) [10] er et projekt, der skal støtte kinesiske videnskabsmænd i udviklingen af frivillige metacomputing- teknologier . Projektet blev lanceret med støtte fra computercentret for Institut for Højenergifysik (IHEP ) og det kinesiske videnskabsakademi ( CAS ) . Projektet startede officielt i januar 2010 . I øjeblikket omfatter projektet to applikationer: Short-Cut Threading - forudsigelse af den rumlige struktur af et protein ; simulering af elementarpartikelkollisioner ved BEPC- acceleratoren ( Beijing Electron Positron Collider ), applikationen er i øjeblikket under udvikling .
- Climate Prediction - studiet og forudsigelsen af jordens klima .
- eOn - simulering af den "langsomme" bevægelse af molekyler til kemi og fysik.
- FreeHAL@home [11] er et tysk projekt, der har til formål at skabe kunstig intelligens , der er i stand til at bestå Turing-testen . FreeHAL@home er baseret på teknologien til at konvertere åbne sproglige vidensbaser [12] til semantiske netværk for at lære FreeHAL -systemet at kommunikere med en person, uden at programmøren forbereder svar på forhånd .
- GPUGrid [13] er et projekt organiseret af Pompeu Fabra University . Projektet beskæftiger sig med fuld-atom simuleringer af molekylær biologi ved hjælp af celle - processorer, der bruges i PlayStation 3 og Nvidias CUDA - kompatible GPU'er .
- Leiden Classical er et projekt inden for fysik.
- LHC@home - behandling af data modtaget fra Large Hadron Collider og beregninger vedr
- Malariakontrolprojekt - Malariakontrol i Afrika ( AFRICA @home (link ikke tilgængeligt) ).
- MLC@Home er et projekt dedikeret til at forstå og fortolke komplekse maskinlæringsmodeller med fokus på neurale netværk.
- Radioactive@Home - Påvisning af den radioaktive baggrund i miljøet
- RNA World [14] . Målet med projektet, der blev lanceret i januar 2010, er at systematisere alle levende organismers RNA .
- SIMAP @home - Opbygning af en proteindatabase til beregningsbiologi .
- SLinCA@Home er et distribueret computerprojekt inden for fysik og materialevidenskab, lanceret med støtte fra Ukraines Videnskabsakademi.
- Spinhenge@home er et nanoteknologisk projekt til undersøgelse af molekylær magnetisme.
- sudoku@vtaiwan [15] - Sudoku - puslespilsforskningsprojekt . Søger efter en Sudoku med 16 ledetråde, der har en unik løsning.
- QMC@Home -beregninger efter Monte Carlo metoden i kvantekemi .
- Quake-Catcher Network - Detektion af seismisk bølgeudbredelse
Afsluttede projekter
- ABC@home er et projekt inden for matematik.
- AQUA@home er et distribueret computerprojekt fra det canadiske firma D-Wave Systems Inc. Målet med projektet er at forudsige ydeevnen af en superledende adiabatisk kvantecomputer på en række problemer lige fra materialevidenskab til maskinlæring . Kvanteberegningsalgoritmer udvikles og analyseres ved hjælp af kvante Monte Carlo - metoden .
- Magnetism@home [16] er et projekt til at beregne de magnetiske konfigurationer af cylindriske nanoelementer . Det første ukrainske projekt på BOINC platformen, med understøttelse af Linux og Windows operativsystemer. Oprettet i juni 2008 af fysiker Konstantin Metlov fra Donetsk Institute of Physics and Technology . Projektet løser problemerne med statik, dynamik og termodynamik for magnetiske nanoelementer af forskellige former.
- Predictor@home - Modellering af 3D-strukturen af et protein ud fra aminosyresekvenser . Målet med projektet er at teste og evaluere nye algoritmer og metoder til forudsigelse af proteinstruktur og anvende disse metoder til virkelige biologiske mål. Predictor@home supplerer Folding@home , som studerer foldningen af proteiner , mens Predictor@home forudsiger, hvad deres endelige tertiære struktur vil være. Derudover konkurrerer Predictor@home direkte med et andet projekt på BOINC-platformen - Rosetta@home . Begge disse projekter tester hastigheden og nøjagtigheden af forskellige metoder til at forudsige den endelige tertiære struktur af proteiner.
- SETI@home - Den 31. marts 2020 behandlede SETI@home den sidste blok af data og stoppede med at sende nye opgaver til brugere [17] .
Projekter under udvikling og test
Disse projekter er under udvikling og software debugging (alfa og beta). Deltagelse i disse projekter anbefales kun med det formål at teste dem. På dette stadium garanterer ingen fraværet af fejl i softwaren, såvel som eksistensen af nogen mening fra de opnåede resultater.
| Projekt | Testfase | Kort beskrivelse | Vidensområde | Land | Internet side |
|---|---|---|---|---|---|
| Malaria kontrol projekt | Beta | malariabekæmpelse i Afrika _ | biologi | Malaria kontrol projekt | |
| QMC@Home | Beta | forskning i kvantekemi | kemi , fysik | QMC@Home | |
| SETI@home Beta | Beta | test for SETI@home og AstroPulse projekter | software | SETI@home/AstroPulse Beta | |
| Spinhenge@home | Beta | undersøgelse af molekylær magnetisme | fysik | Spinhenge@home | |
| Proteiner@home | Beta | undersøgelse af proteiners struktur | biologi | Proteiner@home | |
| NanoHive@Home | Beta | verdens struktur set fra nanoverdenens synspunkt | fysik | NanoHive@Home | |
| µFluids@Home | Beta | mikrotyngdekraft i flydende medier | fysik | µFluids@Home | |
| BURP | Beta | gengivelse af 3D-objekter | grafisk kunst | BURP | |
| Superlink@Technion | Beta | analyse af genetiske forbindelser | biologi | Superlink@Technion | |
| XtremLab | Alfa | læringsnetteknologier _ _ | software | XtremLab | |
| Chess960@home | Alfa | skabe en samling af Chess960 skakvarianter | matematik, skak | Chess960@home | |
| RALPH@home | Alfa | test til Rosetta@home-projektet | biologi | RALPH@home | |
| Orbit@home | Alfa | beregning af baner for himmellegemer tæt på Jorden | astronomi | Orbit@home Arkiveret 11. august 2006 på Wayback Machine | |
| Gerasim@Home | Alfa | konstruktion af partitioner af parallelle grafskemaer af algoritmer | diskret matematik , kombinatorisk optimering, logisk kontrol | Rusland | Gerasim@home |
| Pirates@home | Alfa | BOINC softwaretest _ | software | BOINC test Arkiveret 9. februar 2007 på Wayback Machine | |
| DrugDiscovery@Home | Alfa | et russisk projekt involveret i at teste metoder til computerstøttet lægemiddeludvikling, modellering af proteiner ved hjælp af BOINC-platformen | medicinen | Drugdiscovery@home | |
| BOINC test | Beta | BOINC test | software | BOINC test Arkiveret 9. februar 2007 på Wayback Machine | |
| BOINC alfa test | Alfa | BOINC test | software | BOINC test alfa | |
| evo@home | Alfa | et distribueret computerprojekt, der har til formål at anvende genetiske algoritmer til proteinfoldning . | biologi | https://web.archive.org/web/20110817075110/http://boinc.run.montefiore.ulg.ac.be/evo/ | |
| Optima@home | Alfa | søg efter minimum af en funktion i forskellige problemer (for eksempel beregning af atomklynger af molekyler ved hjælp af Morse-potentialet ) | *** | Rusland | https://web.archive.org/web/20110630212030/http://boinc.isa.ru/dcsdg/ |
| Korrelizer | Alfa | undersøgelse af sammenhænge mellem sekvenser i genomets tredimensionelle struktur | bioinformatik | https://web.archive.org/web/20110926193340/http://svahesrv2.bioquant.uni-heidelberg.de/correlizer/index.php | |
| NumberFields@Home | Alfa | forskning inden for Galois-felter | algebraisk talteori | https://web.archive.org/web/20110914235420/http://stat.la.asu.edu/NumberFields/ | |
| YAFU | Alfa | backend test af BOINC software | *** | https://web.archive.org/web/20120209190926/http://yafu.dyndns.org/yafu/ | |
| SAT@home | Beta | løsning af problemet med tilfredsstillelse af booleske formler | *** | Rusland | https://web.archive.org/web/20111105003628/http://sat.isa.ru/pdsat/ |
| Volpex@UH | Alfa | efterligning af proteiners adfærd i det cellulære miljø med det formål at udvikle lægemidler | biologi | https://web.archive.org/web/20111014200746/http://129.7.248.104/VCP/index.php | |
| NRG | Alfa | molekylær genkendelse, beregningsbiologi, docking | biologi | https://web.archive.org/web/20120206223916/http://boinc.med.usherbrooke.ca/nrg/ | |
| wildlife@home | Alfa | analyse af videodata, der optager livet i naturen | biologi | https://web.archive.org/web/20120406142235/http://volunteer.cs.und.edu/wildlife/ | |
| SubsetSum@Home | Alfa | løsning af problemet med at finde en delmængde blandt elementerne i et givet sæt af heltal, hvis summen af elementer er lig med den ønskede værdi | matematik | https://web.archive.org/web/20120417020646/http://volunteer.cs.und.edu/subset_sum/ | |
| solar@home | Alfa | bygge mere effektive solpaneler | beregningskemi | https://web.archive.org/web/20120701045156/http://shasta.chem.uh.edu/SolarAtHome/ | |
| Asteroids@home | Alfa | bestemmelse af asteroiders form og rotationsparametre ud fra data fra fotometriske observationer | astronomi | http://asteroidsathome.net/boinc/ | |
| FightMalaria@Home | Alfa | modellering af malaria protein docking | biologi | https://web.archive.org/web/20120722072001/http://boinc.ucd.ie/fmah/ | |
| theSkyNet POGS | Alfa | konstruktion af et spektralatlas for den nærmeste del af universet i bølgelængdeområdet fra nær infrarød stråling til ultraviolet ifølge GALEX , Pan-STARRS1 og WISE data | astronomi | http://pogs.theskynet.org/pogs/ | |
| OProject@Home | Alfa | analyse af algoritmer, bevis på Goldbach-problemet | matematik | https://web.archive.org/web/20120827025605/http://oproject.goldbach.pl/ | |
| Konvektor | Alfa | løse problemet med at optimere designet af et 10-elements konstruktionsspær | matematik | https://web.archive.org/web/20130529121209/http://convector.fsv.cvut.cz/ | |
| USPEX@Home | Alfa | Numerisk forudsigelse og modellering af nye materialer og kemiske forbindelser | fysik, kemi, materialevidenskab | USPEX@Home |
Planlagte projekter
- PlanetQuest [18] - projektet er rettet mod at søge efter nye planeter og stjerneklassificering ved hjælp af billeder fra observatorier placeret på Jorden . I øjeblikket under udvikling. For at søge efter planeter udviklede PlanetQuest Transit Detection Algorithm ( TDA), en fotometrisk metode, der automatisk detekterer nye planeter ved hjælp af information fra jordbaserede optiske teleskoper . Transitdetektionsmetoden er blevet forfinet til brug på NASAs Kepler - teleskopmission . Nogle af Kepler-dataene vil blive behandlet af PlanetQuest-projektet.
Projekter med modificeret BOINC-klient
- Cell Computing - flere delprojekter i forskellige retninger, hovedretningen er medicin (for eksempel studiet af menneskeligt DNA). Fokuseret på Japan (alt er kun på japansk). Understøttet af NTT DoCoMo . Arkivkopi af det officielle websted.
Netværkseffektivitet
Effektiviteten af BOINC-netværket sammenlignet med specialiserede supercomputere er mærkbart lavere. Så for eksempel har "Sunway Tauhu Light" omkring 11 millioner kerner. Dens strømforbrug er omkring 28 MW. Der er omkring 835 tusind aktive værter i BOINC-netværket. Med et gennemsnitligt forbrug af en moderne computer på omkring 100 W (uden en skærm) og tilstedeværelsen af 2,5 kerner, en belastningsfaktor på 10%, er det samlede strømforbrug omkring 10 MW, 2 millioner 130 tusinde kerner, hvilket giver os mulighed for at tale om BOINC-netværkets tilstrækkelige effektivitet. Som en ulempe kan det bemærkes, at der ikke er nogen garanteret computerkraft.
Minedrift
Siden 2013 er Gridcoin-kryptovalutaen blevet betragtet i BOINC-projekter som en belønningsvaluta. Gridcoin bruger et modificeret proof-of-stake- system til at belønne dem, der udfører beregninger på BOINC-projekter.
World Community Grid bliver også belønnet i Obyte [ 19] .
Se også
Noter
- ↑ https://boinc.berkeley.edu/download_all.php - 2022.
- ↑ https://boinc.berkeley.edu/download_all.php
- ↑ https://boinc.berkeley.edu/trac/browser/boinc-v2/COPYING.LESSER
- ↑ BOINCstats | BOINC kombineret — Kreditoversigt Arkiveret 22. januar 2013 på Wayback Machine — Combined Statistics
- ↑ « The National Science Foundation | Forskning og infrastrukturudvikling for offentlige ressourcer videnskabelig computing
- ↑ » The National Science Foundation | SCI: NMI Development for Public-Resource Computing and Storage Arkiveret 10. november 2004 på Wayback Machine
- ↑ " The National Science Foundation | SDCI NMI Improvement: Middleware for Volunteer Computing Arkiveret 12. maj 2009 på Wayback Machine
- ↑ BOINC-projektets popularitet . Hentet 5. august 2016. Arkiveret fra originalen 26. august 2016.
- ↑ Officiel hjemmeside for Collatz Conjecture-projektet . Dato for adgang: 24. december 2011. Arkiveret fra originalen 4. december 2017.
- ↑ Officiel hjemmeside for CAS@Home-projektet (utilgængeligt link) . Hentet 20. november 2010. Arkiveret fra originalen 11. februar 2016.
- ↑ Officiel side for FreeHAL@home-projektet (utilgængeligt link) . Hentet 20. november 2010. Arkiveret fra originalen 9. juli 2009.
- ↑ I projektets første fase downloadede brugere materialer fra den tyske del af Wikipedia
- ↑ Officiel hjemmeside for GPUGrid-projektet . Hentet 4. maj 2022. Arkiveret fra originalen 12. april 2022.
- ↑ Officiel hjemmeside for RNA World-projektet . Hentet 18. november 2010. Arkiveret fra originalen 17. november 2010.
- ↑ Projektets officielle websted sudoku@vtaiwan Arkiveret 19. august 2013.
- ↑ Magnetism@home-projektets officielle hjemmeside Arkiveret 19. januar 2012.
- ↑ SETI Nyheder. Den 31. marts stopper den frivillige computerdel af SETI@home med at distribuere arbejde og går i dvale. . setiathome.berkeley.edu. Hentet 16. april 2020. Arkiveret fra originalen 8. marts 2020.
- ↑ PlanetQuest: En nonprofitorganisation dedikeret til banebrydende forskning inden for planetdetektion og borgervidenskab . Dato for adgang: 16. november 2010. Arkiveret fra originalen 4. oktober 2006.
- ↑ World Community Grid | Obyte - en hovedbog uden mellemled . obyte.org . Hentet 24. april 2021. Arkiveret fra originalen 24. april 2021.
Links
- boinc.berkeley.edu - officiel BOINC hjemmeside (russisk)
- BOINC wiki
- BOINC.RU - I en verden af distribueret databehandling (russisk side).
- NativeBOINC (engelsk) er en uofficiel version af klienten til Android-platformen.
- Sergej Popov. Hele verden som supercomputer // Trinity option - Science . nr. 16 (110) af 14. august 2012. S. 7. (russisk) HTML-version
- Andrei Vasilkov. Distribueret computing: hvordan man indsamler gigaflops fra verden til udvikling af videnskab , 6. december 2012 (rus.)
 Tematiske steder | |
|---|---|
| I bibliografiske kataloger |
| Frivillige computerprojekter | |
|---|---|
| Astronomi |
|
| Biologi og medicin |
|
| kognitive |
|
| Klima |
|
| Matematik |
|
| Fysisk og teknisk |
|
| Multifunktionel |
|
| Andet |
|
| Hjælpeprogrammer |
|