28.01.2009 | autor: Forest

Pomozte svým počítačem vědeckému pokroku

Máte doma, v kanceláři, na koleji, ve škole či jinde počítač, který alespoň část své provozní doby není naplno vytížený? Víte o tom, že se díky takovémuto počítači můžete přímo účastnit skutečných vědeckých výzkumů?

Proč se do výpočtů zapojit?

Motivace počtářů DC projektů je různá. Tím hlavním, proč se lidé zapojují do výpočtů, bývá snaha pomoci výzkumu v oblastech biologie, tedy boje se zákeřnými onemocněními jako je AIDS, různé rakoviny, tuberkulóza, malárie a mnohé další, jelikož jsou to výzkumy, které mohou v budoucnu zachránit život jim, či někomu z jejich blízkých. Další motivací bývá osobní zájem o daný vědecký obor, matematickou otázku, víra v existenci mimozemských civilizací, snaha předpovědět vývoj klimatu Země na několik dalších desetiletí, výzkum alternativních zdrojů energie nebo pohonných hmot atd. Lidé si vybírají z článků právě ty, které se týkají daného tématu, čtou aktuální informace, mohou se zapojit do diskusí na českých či mezinárodních fórech, a pokud něco zajímavého zjistí, mohou se o tyto informace s ostatními podělit. Toto samostudium a debaty na laické úrovni je něco, k čemu se mnoho lidí ve skrytu duše chce dostat, a distribuované výpočty jsou prostředkem, který jim to umožňuje. Každý počtář má také možnost vytvořit si svůj vlastní profil na projektu i s fotografií a odkazem na své webové stránky, může zde představit sebe, svoje zájmy, rodinu, firmu, nebo prostě cokoliv, co považuje za důležité, aby ostatní věděli. Na každém projektu je denně umístěn jeden z těchto profilů, který je vybrán, a tato celodenní prezentace před celým světem pro všechny návštěvníky stránek je pro spoustu lidí velkou příležitostí, jak se komunitě představit.

DC počtáři u nás se setkávají několikrát ročně na místních i republikových srazech.
DC počtáři u nás se setkávají několikrát ročně na místních i republikových srazech.

Dalším bodem motivace může být samotné soutěžení mezi členy týmu, republiky, či všemi počtáři v systému. Každá práce je totiž ohodnocena tzv. kreditem. Právě statistiky jednotlivých projektů v počtu kreditů a hlavně souhrnné statistiky ze všech projektů BOINC jsou místem, které láká spousty počítačových nadšenců. Vždyť není lepší způsob, jak porovnat výkon svého počítače, než jej zapojit do skutečných vědeckých projektů a tam zjistit, jak si se svým výkonem vlastně stojí, protože některé projekty využijí opravdu vše (CPU, GPU, Internet), co jim je počtářem nabídnuto. Jsou lidé, kteří počítají na více počítačích (jádrech procesoru) současně, a tím úměrně vloženému výpočetnímu výkonu znásobují svůj celkový výkon. DC výpočty ale rozhodně nejsou pouze o supervýkonných počítačích. Na jeden účet lze počítat prostřednictvím libovolného množství počítačů a tak si k němu můžete zapojit svůj domácí počítač, pracovní notebook nebo všechny kancelářské mašiny. Spousta lidí využívá i společného účtu, který si vytvoří spolu s kamarády, členy rodiny, nebo s lidmi, které znají jen po internetu. I tímto způsobem lze získat velký výkon a podílet se tak na spoustě projektů naráz. Právě spolupráce více jednotlivců či týmů je dalším z mnoha motivačních faktorů, který drží lidi v komunitě počtářů DC.

Pomoc je potřeba téměř všude, kam se podíváte.
Pomoc je potřeba téměř všude, kam se podíváte.

Soutěžení mezi světovými DC týmy je velice zajímavé. Tím, že se zapojíte do týmu, o nic nepřijdete. Dále bude evidován váš účet mezi jednotlivci i v celorepublikových statistikách, ovšem zároveň se vámi odvedená práce započítává i do účtu týmu, ve kterém působíte. Kdykoliv můžete z týmu vystoupit, nebo jej změnit a na váš osobní účet to nebude mít žádný vliv. V týmech jde prakticky o podporu jejich činnosti a cílů. Mnoho drobných počtářů dokáže dát dohromady obrovský výkon a to i v měřítku naší malé republiky. Není tajemstvím, že jsme momentálně 8. státem na světě, který odvádí největší množství práce na projektech BOINC, a popularita distribuovaných výpočtů je u nás již léta opravdu velká. V naší republice ovšem existuje i něco ojedinělého a tím je Český národní tým (Czech National Team), do kterého se může zapojit skutečně každý.

logo Czech National Teamu V rámci naší republiky se podařilo sjednotit do jednoho českého týmu největší procento lidí v poměru k počtu obyvatel. Tento tým je šestým nejpočetnějším (více než 7000 členů) a zároveň šestým nejvýkonnějším mezi více než 75000 týmy světa. Za tímto úspěchem je nejen dobře odváděná práce na internetových stránkách www.CzechNationalTeam.cz, které jsou obrovským zdrojem informací ze světa distribuovaných výpočtů, ale také fórum, které je zároveň centrem, kde s setkávají tito nadšenci a vyměňují si cenné informace. Tým je založen na jednoduché, ale u nás opravdu fungující myšlence, že dokážeme držet za jeden provaz a prozatím se to našemu národnímu týmu opravdu daří. Stále stoupající výkon Českého národního týmu je odrazem nejen technické úrovně v naší republice, ale hlavně toho, že lidé u nás rádi přispívají podobným způsobem na dobrou věc. Každý, i nepatrný, výkon je totiž z celkového hlediska odvedené práce velmi důležitý, protože i ten nejpomalejší počítač může zpracovat ty nejdůležitější výsledky. Za 4 roky, co BOINC existuje, bylo oznámeno již nemálo výsledků konkrétních lidí a jejich počítačů a většinou se jednalo o zcela běžné domácí/kancelářské počítače, které používá většina lidí. Určitě se tedy nenechte odradit počátečním zjištěním, že váš počítač odvádí ve světovém měřítku málo práce. Právě spojení milionů takovýchto malých (běžných) výkonů, dělá z distribuovaných výpočtů superstroj s neuvěřitelným výkonem, který je připraven změnit svět k lepšímu.

Pokud se do výpočtů vrhnete s chutí do několika dní dosáhnout předních míst v republice, nebo dokonce na světě, tak určitě budete zklamáni. Za ta léta mnoho jednotlivců zpracovalo množstí práce, které jen stěží někdy dosáhnete, ale to rozhodně není důvodem se do výpočtů nezapojit. Výkonových milníků lze dosáhnout i na jednotlivých projektech, které vznikají stále nové, a tam každý začíná od začátku. Rovněž si lze na některých projektech vytisknout certifikát s dosaženými osobními výsledky, který zdobí spoustu nástěnek. V rámci Českého národního týmu existuje i ve světě ojedinělá možnost vytváření vlastních minitýmů a soupeření mezi nimi. Kdokoliv může založit minitým a pokusit se prosadit jej v této statistice na čelní pozice, nebo se připojit k již existujícímu minitýmu. Je to jen o počtu lidí v rámci týmu a jejich výkonu. Minitýmů může být nekonečné množství, ale i zde platí, že v jednotě je síla, a kdykoliv může kdokoliv přejít do jiného minitýmu, a tím do něho přinést celý svůj účet.

Další formou soutěžení pro členy Czech National Teamu je Formule CNT. Tato soutěž je stejně atraktivní pro nováčky i stálé členy týmu, jelikož každý na začátku měsíce začíná s čistým štítem a počítají se pouze výsledky odevzdané v tom daném měsíci a roce. Ohodnocení výkonu na jednotlivých projektech je stejné jako v šampionátu Formule 1 a jelikož pro účast stačí být pouze členem Czech National Teamu, je zapojení do tohoto soutěžení úplně jednoduché. První tři místa v ročním součtu jsou odměňována hodnotnými cenami a tak ani touha získat za své snažení kromě slávy i cenu, zde rozhodně nechybí.

Je mnoho lidí, kteří ani nepočítají, či mají jen malý výkon, ale pro oblast distribuovaných výpočtů i tak dělají hodně. Podílejí se na propagaci myšlenky mezi známými, na různých fórech, píší krátké články, nebo pomáhají tyto články prosadit na servery a do časopisů. Další z možností jak snadno a účinně přispět na propagaci distribuovaných výpočtů je poskytnutí finančního daru na účet neziskové organizace Czech National Team o.s., která se stará o podporu propagace u nás v republice a o správu Českého národního týmu. Tímto způsobem můžete mnohdy pomoci ke zvýšení výkonu DC i více než samotnými výpočty, na které má každý z nás omezené technické vybavení a podmínky. Rovněž lze pomoci s propagací DC projektů prostřednictvím umístění propagačního banneru na své stránky.

Czech National Team

Motivační faktory mohou být tedy různé, a to jak čistě vědecké, tak hnané touhou pomoci v dané oblasti, anebo čistě jen soutěžní. Po letitých zkušenostech ale vím, že u většiny stabilních počtářů se všechny tyto faktory prolínají, a tím se z účasti na výpočtech stává jedinečná činnost, která spojuje příjemné s užitečným.

Kterým oblastem výzkumu lidé pomáhají nejčastěji?

Graf poskytování výkonu na jednotlivých projektech
Statistika rozložení poskytovaného výkonu mezi jednotlivé BOINC projekty v ČR
Zdroj: http://boincstats.com

Plná velikost

V celosvětovém měřítku je nejvíce lidí zapojeno do projektů, které se zabývají výzkumem vesmíru (Einstein, Seti, Cosmology …). Je to dáno pravděpodobně odvěkou touhou po poznání vesmíru, která v člověku od pradávna je, a také je to velice zajímavá oblast studia, která je přístupná každému. Druhou oblastí je biologie. Projekty, které zkoumají bílkoviny či konkrétní nemoci, pomáhají (a v budoucnu s největší pravděpodobností pomohou) mnoha lidem. Rakovina, AIDS, malárie, tuberkulóza, to jsou prostě nemoci, na které umírají desítky milionů lidí ročně na celé planetě, a nikdy si nemůžete být jisti, že si nevyberou právě vaši rodinu. Až za těmito obory vědy jsou klimatologie a matematické projekty, které denně pomáhají nám všem se zabezpečením dat.

V naší české kotlině tomu není jinak, jen projekty z oblastí medicíny jsou u nás zpracovávány ve větší míře než ve světě. Doporučit lze každému, kdo má o výpočty zájem, pouze jedno. Nehleďte na to, co vám kdo říká, nehleďte na to, co zpracovávají ostatní, prostě se zapojte do projektu, kterému chcete pomoci, a to měrou, kterou sami uznáte za tu správnou. Někdo pomůže jednu hodinu denně na svém domácím počítači, někdo pár hodin týdně, někdo zapojí jednou za čas do výpočtů všechny počítače v práci a někdo počítač kvůli Skype nebo stahování dat nevypíná a nechává jej zapojený do výpočtů non-stop. Je to individuální a to je jedno z kouzel celého distribuovaného počítání, protože ta volba je právě na vás.

Co z toho budete mít?

ilustrace BOINC

Tahle otázka jistě napadne v dnešní době spoustu lidí, ale je to asi jako byste se ptali humanitárních organizací či jejich přispěvatelů, co ze své činnosti mají. Je to činnost dobrovolná, užitečná a tím pádem nevýdělečná. Obrovským přínosem je pomoc vědě, tedy konkrétním projektům a následně pokroku v oboru, kterým se zabývají. Lidi zapojení do výpočtů jsou v podstatě přispěvateli na vědecký výzkum stejně jako lidé, kteří přispívají na humanitární účely s tím rozdílem, že zde nejde o vložené peníze, ale o výpočetní výkon.

Výskyt malárie v roce 2005

Distribuované výpočty mají ovšem mnoho výhod:
      1) Počtář si sám zvolí, kterému projektu či vědnímu oboru pomůže a také kdy a jakou měrou pomůže.
      2) Distribuované výpočty jdou problému přímo po krku. Zkoumají vznik daného problému, nemoci, pomáhají při výzkumu nových léků, hledají lepší způsoby ochrany dat, příčiny oteplování Země, alternativní zdroje energie atd. Prostě neřeší jen následky, na které je možné přispívat miliardami a stále je to málo, ale pomáhají přímo v zárodku, tam kde je pomoc nejúčinnější.
      3) Je to mnohem méně finančně náročné. Počítač, pokud je plně vytížený, spotřebuje zhruba jen o 10-35 % více energie, než kdyby výpočty neprováděl. Pokud si vezmeme, že průměrný dnešní počítač má spotřebu okolo 0,15 kW/h, je těch 10-35 % zhruba spotřeba jedné žárovky. Také lze ručně nastavit, na kolik procent výkonu bude počítač distribuovanými výpočty vytížen, a tím tedy i tuto „zvýšenou“ spotřebu si sám určit. Jedná se tedy pouze o malé zvýšení, kterého si asi ani nevšimnete v ročním vyúčtování plateb za elektřinu. Každá takto darovaná koruna může mít ale několikanásobně větší hodnotu než stejná částka, kterou přispějete na někoho, kdo je již nemocný či postižený.
      4) Víte přesně, jaká instituce, či konkrétní vědci stojí v pozadí projektu.
Nobelova cenaPro mnoho lidí může být rozhodujícím faktorem pro zapojení do projektů i vlastní prestiž a sláva. Ano i toho je možné prostřednictvím DC dosáhnout. Příkladů mohu uvést hned několik a to dokonce z vícero vědních oborů: Již řadu let existuje tabulka největších prvočísel. Projektů, které se snaží nalézt jedno z největších či dokonce největší dosud známé prvočíslo, je hned několik. Člověk, který jej nalezne, bude slavný, stejně tak jako se proslaví daný projekt. Na projektech BOINC se již mnohokrát podařilo najít prvočísla, která se zařadila mezi TOP 50 a několik dokonce i do TOP 20, a lidé, kteří je prostřednictvím svých počítačů nalezli, byli zapsáni do světových tabulek prvočísel na hodně dlouhou dobu. Rovněž existují statistiky lidí dle počtu nalezených dosud neznámých prvočísel a i v této tabulce jsou lidé z naší republiky, kteří jich našli prostřednictvím BOINC hned několik desítek.
Další možnost je projekt Stardust@home. Nalezené vesmírné částice v gelu ponesou jméno, které jim dá první z lidí, kteří na jejich existenci upozornili. Tento člověk bude zároveň uveden v každé z publikací, která o dané částici či sadě částic bude vydána, a samozřejmě v celkovém seznamu objevitelů částic, které sonda z vesmíru přinesla.
stupínky pořadíI biologické projekty si váží svých DC pomocníků. U významných objevů například v projektu Rosetta je vždy uveden NICK člověka, který daný model zpracovával, a také i NICK jeho počítače.
Finanční odměny se lze také prostřednictvím DC dopracovat. Jediným příkladem je ovšem odměna společnosti Electronic Frontier Foundation, která poskytuje 100.000 $ za nalezení největšího Mersennova prvočísla a 250.000 $ za nalezení prvočísla s biliónem číslic. Nalezení takového čísla prostřednictvím projektu GIMPS není nereálné, protože v roce 2008 byla nalezena rovnou dvě. I zde se lze zapojit do Czech National Teamu, který působí na všech velkých projektech distribuovaných výpočtů.
Objev mimozemského signálu, gravitační vlny, či tělesa, které by hrozilo srážkou se Zemí, by rovněž velice proslavil daného člověka. O medializaci takovéhoto objevu snad ani nemusím psát a troufám si tvrdit, že daný člověk by hodně dlouho nevěděl, kterému z médií se má věnovat dříve.

Hlavní otázka lidí by tedy neměla být proč se zapojit a co z toho budou mít, ale proč se vlastně do výpočtů nezapojit a nepomoci tak potažmo i sám sobě.

Certifikát projektu QMC@home
Ukázka certifikátu, na kterém je zobrazen odvedený výkon pro daný projekt.