Folding@Home | |
---|---|
Skærmbillede af Folding@home-klienten til PlayStation 3 , der viser en 3D-model af det simulerede protein | |
Type | Distribueret computing |
Forfatter | Vijay Pande |
Udvikler | Stanford University / Pande Group |
Operativ system | Microsoft Windows [2] , macOS [2] , GNU/Linux [2] og FreeBSD [3] |
Interface sprog | engelsk |
Første udgave | 1. oktober 2000 |
Hardware platform | Cross-platform software |
nyeste version | 7.6.21 (20.10.2020) |
Licens | Proprietær [1] |
Internet side | foldingathome.org |
Mediefiler på Wikimedia Commons |
Folding@Home (F@H, FAH) er et distribueret computerprojekt til computersimulering af proteinfoldning . Projektet blev lanceret den 1. oktober 2000 af forskere fra Stanford University . Fra juli 2008 var det det største distribuerede computerprojekt, både hvad angår strøm og antal deltagere [4] . I 2017 blev Bitcoin det største distribuerede computerprojekt og overhalede Folding@Home [5] .
Når det var afsluttet, blev Genome@home-projektet knyttet til Folding@home.
Målet med projektet er at opnå en bedre forståelse af årsagerne til sygdomme forårsaget af defekte proteiner, såsom Alzheimers , Parkinsons , type 2-diabetes , Creutzfeldt-Jakobs sygdom (kogalskab), sklerose og forskellige former for kræft , ved at modellere processerne ved foldning/udfoldning af proteinmolekyler . Til dato har Folding@home-projektet med succes simuleret processen med at folde proteinmolekyler over 5-10 µs, hvilket er tusindvis af gange mere end tidligere modelleringsforsøg.
I 2007 opnåede projektet modellering af proteinfoldning på et millisekunds tidsinterval (NTL9 protein), i 2010 - på et 10 millisekunders tidsinterval (ACBP).
Ifølge resultaterne af eksperimentet blev mere end 212 videnskabelige artikler offentliggjort [6] .
Til at udføre beregninger bruger Folding@home ikke en supercomputer , men computerkraften fra hundredtusindvis af personlige computere fra hele verden. For at deltage i projektet skal en person downloade et lille klientprogram. Folding@Home-klientprogrammet kører i baggrunden og udfører kun beregninger, når processorressourcerne ikke udnyttes fuldt ud af andre applikationer.
Folding@home-klientprogrammet opretter periodisk forbindelse til serveren for at modtage den næste del af data til beregninger. Efter afslutningen af beregningerne sendes deres resultater tilbage.
Projektdeltagere kan se statistikken over deres bidrag. Hver deltager kan køre klientprogrammet på en eller flere computere, kan tilslutte sig et af holdene.
Computerkraft, exaflops | Præstationsdato |
---|---|
0,001 | 16. september 2007 |
0,002 | 7. maj 2008 |
0,003 | 20. august 2008 |
0,004 | 28. september 2008 |
0,005 | 18. februar 2009 |
0,006 | 10. november 2011 |
0,01 | 19. september 2013 |
0,04 | 19. september 2014 |
0,1 | 19. juli 2016 |
0,47 | 20. marts 2020 |
1.5 | 26. marts 2020 |
2,43 | 12. april 2020 |
2.7 | 26. april 2020 |
Pr. 4. februar 2015 var omkring 8,2 millioner kerner aktive i Folding@Home-projektet [7] . Den samlede præstation var 9,3 petaflops .
I 2007 anerkendte Guinness Book of Records Folding@Home-projektet som det mest kraftfulde distribuerede computernetværk.
I de senere år er interessen for projektet faldet på grund af den øgede popularitet af cryptocurrency mining, som giver dig mulighed for at modtage en hypotetisk indkomst og betale udstyret tilbage på få år.
Den 27. februar 2020 annoncerede Gregory Bowman, at Folding@Home-projektet slutter sig til 2019-nCoV-coronavirusundersøgelsen [8] .
I begyndelsen af marts 2020 var den samlede regnekraft for Folding@Home-projektet 98,7 petaflops [9] .
For 2020 var der 4 projekter (opgavetyper) i F@H til CPU'en og 24 til GPU'en.
Den 14. marts 2020 opfordrede Nvidia spillere til at bruge kraften fra deres hjemmecomputere til at bekæmpe coronavirus [10] . Et par dage senere meddelte CoreWeave, den største amerikanske minearbejder på Ethereum blockchain, at den deltog i kampen mod coronavirus [11] . Den russiske telegigant MTS stod heller ikke ved siden af og annoncerede, at dens cloud-ressourcer ville blive dirigeret til Folding@Home-projektet for at fremskynde arbejdet med at finde en kur mod den nye coronavirus [12] .
Fire uger efter inddragelsen af F@H i kampen mod coronavirus rapporterede Greg Bowman, at 400.000 frivillige rundt om i verden havde tilsluttet sig projektet [13] . Med tilgangen af nye brugere efter meddelelsen om, at F@H melder sig ind i kampen mod den nye coronavirus, er projektets kapacitet øget til 470 petaflops. Folding@Home-projektet kan således kaldes den mest kraftfulde supercomputer i verden, kun næst efter Bitcoin , hvis kraft er 80.704.291 [14] petaflops. Til sammenligning er den første linje på verdensranglisten over TOP500 supercomputere besat af Summit -systemet med en teoretisk topydelse på omkring 200 petaflops.
Den 26. marts 2020 oversteg netværkets samlede regnekraft 1,5 exaflops, hvilket næsten svarer til den samlede ydeevne for alle supercomputere på TOP500 verdensranglisten - 1,65 exaflops. [femten]
Den 26. april 2020 oversteg netværkets samlede computerkraft 2,7 exaflops.
Den 5. april 2021 faldt netværkets samlede regnekraft til 0,197 exaflops.
Deltagere i ethvert distribueret computerprojekt stræber altid efter at udvide det til både nuværende og nye lovende platforme. Det gælder selvfølgelig også for Folding@Home, men for at oprette en klient til en ny platform, evalueres hver platform ud fra to simple parametre [16] :
Hovedplatformen for projektet fra begyndelsen af 2013 er multi-core pc-processorer ( CPU'er ). Det største antal job (jobs) er dannet til denne platform. Single-core processorer, selvom de understøttes af projektet, finder mindre og mindre brug på grund af behovet for hurtigt at læse job. Fra hinanden står specielle Big Jobs (BJ), som kræver 16 eller flere beregningsmæssige kerner/tråde i processoren.
De mest lovende platforme for projektet er grafikbehandlingsenheder ( GPU'er ). Det særlige ved denne platform er, at mange tråde udføres parallelt i GPU'en, på grund af hvilken overlegenhed i beregningshastighed over de mest moderne CPU'er fra Intel og AMD opnås . Ifølge arrangørerne af projektet har moderne grafikprocessorer begrænsninger på de udførte beregninger forbundet med deres snævrere specialisering, så de er ikke i stand til helt at erstatte konventionelle processorer i projektet. Men i disse beregninger, hvor de er anvendelige, taler projektarrangørerne om en 40-dobbelt fordel ved GPU'en i forhold til den "gennemsnitlige" Intel Pentium 4-processor , og de praktiske resultater af de første dage af betaversionen af klienten viste en ca. 70 gange fordel ved denne platform i forhold til den "gennemsnitlige" processor, der deltager i projektet.
En klient til de celleprocessorer , der blev brugt i Sony PlayStation 3 , blev også gjort tilgængelig til åben brug . Disse processorer er også multi-threaded (multi-core), hvilket giver dem fordele i forhold til konventionelle CPU'er, som i øjeblikket har maksimalt 15 kerner. Den 6. november 2012 blev denne del af projektet afsluttet i cirka fem år.
Skaberne af projektet stræber efter at gøre det så nemt som muligt for brugerne at forbinde til projektet. Hvis det tidligere, for at bruge CPU'en og GPU'en, var nødvendigt at starte og konfigurere to forskellige klienter, så fra version 7, kan et klientprogram bruge både CPU'en og en eller flere kompatible GPU'er installeret på computeren.
Klientversion 7.x er tilgængelig til de mest almindelige operativsystemer Windows x86 og x64, Mac OS X (kun for Intel-processorer), Linux x86 og x64.
Rosetta@home er et distribueret computerprojekt rettet mod forudsigelse af proteinstruktur og er et af de mest nøjagtige systemer til forudsigelse af tertiær struktur. [17] [18] Fordi Rosetta kun forudsiger den endelige foldede tilstand uden at modellere selve foldningsprocessen, fokuserer Rosetta@home og Folding@home på forskellige molekylære spørgsmål. [19] Pande-laboratoriet kan bruge de konformationelle tilstande fra Rosetta-softwaren i Markov-tilstandsmodellen som udgangspunkt for modellering i Folding@home. [20] Omvendt kan strukturforudsigelsesalgoritmer forbedres ved hjælp af termodynamiske og kinetiske modeller og prøveudtagningsaspekter til at modellere proteinfoldning. [21] [22] Således komplementerer Folding@home og Rosetta@home hinanden. [23]
![]() | |
---|---|
Foto, video og lyd |
computerprojekter | Frivillige|
---|---|
Astronomi |
|
Biologi og medicin |
|
kognitive |
|
Klima |
|
Matematik |
|
Fysisk og teknisk |
|
Multifunktionel |
|
Andet |
|
Hjælpeprogrammer |
|