SETI@home - troche mądrzejsze wykorzystanie komputera ;)

[<hmm>]

Postanowiłem napisać mały "poradnik" w formie FAQ, na temat projektu SETI, i paru aspektów związanych z wykorzystaniem komputera w projektach naukowych. No to do dzieła:

Co to jest SETI, SETI@home i jak działa?

SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence, czyli Poszukiwanie Inteligencji Pozaziemskiej) to projekt naukowy, którego celem jest wykrycie inteligentnego życia poza Ziemią. Jedna z metod, SETI radiowe, polega na radioteleskopowym nasłuchu sygnałów wąskopasmowych płynących z Kosmosu. Wiemy, że sygnały takie nie występują w sposób naturalny, więc ich wykrycie byłoby dowodem na istnienie technologii poza Ziemią.

Sygnały z radioteleskopów to głównie szum (ze źródeł kosmicznych i np. elektryki odbiorników) oraz przekaz ludzkich stacji TV, radarów czy satelitów. Nowoczesny projekt radiowy SETI analizuje dane cyfrowo. Im większa moc obliczeniowa komputerów, tym większa ilość przeszukanych częstotliwości i lepsza czułość poszukiwań. Zaś SETI radiowe ma nienasycony głód mocy obliczeniowych.

Dawne projekty radiowego SETI używały specjalnych superkomputerów umieszczonych przy teleskopie, które analizowały wielkie ilości danych. W 1995 David Gedye wpadł na pomysł użycia wirtualnego superkomputera: wielkich ilości połączonych przez Internet komputerów domowych. By sprawdzić swą ideę, zorganizował projekt SETI@home, który ruszył w maju 1999.

Aktualna wersja SETI@home korzysta z BOINCa (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing, czyli Otwarta Infrastruktura do Obliczeń Sieciowych Uniw. Berleley).

Co to jest BOINC?

BOINC jest aplikacją pozwalającą uczestniczyć w więcej niż jednym przedsięwzięciu/projekcie i umożliwia określenie, jaką część zasobów komputera przeznaczymy na każde z nich. Możesz np. ograniczyć wykorzystanie dysku, ustawić przepustowość sieci i godziny pracy. Możesz też panować nad ilością danych, którą twój komputer pobiera za każdym połączeniem do serwera projektu. Tymi 'ustawieniami' zarządza się przez interface WWW i stosują się one automatycznie do wszystkich komputerów na których uruchamiasz dany projekt.

W jakich przedsięwzięciach poza SETI@home mogę brać udział dzięki platformie BOINC?

Pełna lista projektów znajduje się pod adresem http://boinc.berkeley.edu/projects.php. Do wyboru mamy około 25 projektów, z dziedzin takich jak astronomia, fizyka, chemia, medycyna i matematyka. Możemy wybrać jeden lub parę z nich jednocześnie.

Poza SETI@home z ciekawszych można wymienić:

• Einstein@home - Poszukiwanie pulsarów. Analizuje dane otrzymane np. z detektora grawitacyjnego GEO 600 w Niemczech.
• Folding@home – Badanie procesu zwijania się białek. Nie wdając się w szczegóły: możemy pomóc naukowcom zrozumieć procesy tworzenia się chorób takich jak Choroba Creutzfeldta-Jakoba, Choroba Alzheimera, Choroba Parkinsona czy BSE.
• Rosetta@home – Projekt podobny do powyższego, z tym że zajmuje się badaniem projektów białek ukierunkowanym np. na walkę z wirusami: HIV, Malaria czy HSV2(opryszczka pospolita).

Jakie korzyści będę miał z udostępnienia swoich zasobów(komputera/ów)?

Tak naprawdę żadnych. Większość projektów nie daje nic poza satysfakcją uczestnictwa w dużym projekcie naukowym. Wyniki badań są z reguły udostępniane publicznie i służą lepszemu zrozumieniu badanego zjawiska, wyciągnięciu wniosków na jakiś temat, etc. W przypadku paru projektów mogą dokonać się znaczące odkrycia i my jako uczestnicy będziemy mieć w tym swój udział.

W zależności od udostępnionych zasobów i czasu, otrzymujemy punkty(tzw. kredyty), które są widoczne w naszym profilu. Dodatkowo np. projekt SETI@home daje możliwość wydrukowania certyfikatu z naszym 'name' i ilością zebranych punktów. Możemy także czerpać satysfakcję ze ścigania się w rankingach uczestników danego projektu, lub ogólnie platformy BOINC.
W pewnym sensie korzyścią będzie także pełne wykorzystanie komputera, który podczas normalnego użytkowania nie robi w zasadzie „nic”, a nie rzadko kosztował nas duże pieniądze.

Czy mogę wziąć udział w projekcie? Czy mój komputer się nadaje?

Każdy dysponujący w miarę nowoczesną maszyną/mi może się przyłączyć do dowolnego projektu. Poszczególne projekty określają minimalne wymagania sprzętowe. Ważne jest jaki posiadasz procesor(CPU) i ile masz pamięci operacyjnej(RAM).

Przykładowo SETI@home wymaga komputera z 64MB RAM, procesorem klasy Pentium 4 2GHz, włączonego przynajmniej przez dwie godziny w tygodniu. Im wolniejszy procesor tym więcej czasu powinniśmy poświęcić. Dla badań w projekcie badań zmian klimatu climateprediction.net wymagane minimum to już procesor 1,6GHz, 1GB powierzchni dyskowej, oraz 256MB(1024 zalecane) RAM.

Oczywiście są to wymagania które zakładają że masz wybrany tylko jeden projekt. Jeśli przyłączysz się do wielu, automatycznie zwiększają się wymagania, bądź czas jaki powinieneś poświecić na przetwarzanie danych. Osobiście przez długi czas wykorzystywałem do tych celów różne komputery klasy P2/3 500MHz~ z dobrym skutkiem.

Dlaczego poradnik/FAQ znalazł się właśnie na tym forum?

Spora część odwiedzających to forum to aktywni gracze i forumowicze, którzy w zasadzie nie wykorzystują dostępnej mocy swojego komputera. Gra w tibię przy powiedzmy 40fps (klatek na sekundę) obciąża w miarę nowy procesor maksymalnie w 50%~. Biorąc pod uwagę, że najczęściej jest to procesor dwu rdzeniowy, pozostaje wolne 150%~ Czyli to co możemy przeznaczyć na projekty naukowe.

Można to łatwo sprawdzić uruchamiając Menedżer Zadań Windows (CTRL+SHIFT+ESC), gdzie w zakładce „Wydajność” możemy obejrzeć aktualne obciążenie swojego procesora. Jednocześnie przy włączonej tibii możemy poeksperymentować z ustawieniami odświeżania ekranu (Options → Graphics → Advanced) i obserwować jak to wpływa na zajętość procesora.
Poniższy zrzut ekranu przedstawia obciążenie mojego laptopa (T2310 @ 1.46GHz, przy włączonej tibii oraz parunastu typowych aplikacjach)

Ukryty tekst:

Jak widać jeden rdzeń procesora praktycznie nic nie robi, natomiast ten który jest obciążony prawie całkowicie przez tibię, posiada jeszcze parę procent rezerwy.

Prawdopodobnie jeszcze lepsze rezultaty mogą osiągnąć gracze stosujący wspomagacze gry w postaci bottów i innego oprogramowania które umożliwia zmniejszenie częstotliwości odświeżania gry poniżej granicy ustalonej przez producenta (10fps) (do czego oczywiście nie namawiam)

Czy pełne obciążenie procesora wpływa na szybkość działania pozostałych aplikacji i żywotność komputera? Jak wygląda sprawa poboru mocy przez taki komputer?

Ponieważ wszystkie projekty z założenia wykorzystują wolne zasoby komputera, oraz działają na najniższym możliwym priorytecie – nie powinny wpływać na działanie pozostałych aplikacji. Niestety konstrukcja systemu operacyjnego oraz architektura typowych domowych komputerów powoduje że pewne opóźnienia jednak się pojawią. Przy szybkich procesorach będzie to tak naprawdę kompletnie nie zauważalne.

Osobną kwestia to żywotność komputera. Obciążony procesor grzeje się znacznie bardziej przy pełnym obciążeniu. Nie jest to jednak nic nadzwyczajnego, i zostało przewidziane przez producenta ze znacznym naddatkiem temperatury. Wystarczy zadbać by procesor posiadał sprawny i w miarę nie zakurzony wentylator, i gwarantuję że nic złego się nie stanie.

Szczególną uwagę chcę jednak zwrócić na posiadaczy laptopów. Posiadające znacznie mniej miejsca na wiatrak i radiator, często grzeją się znacznie mocniej niż typowy stacjonarny komputer(mam tu na myśli raczej sposób i efektywność odprowadzania ciepła, a nie faktyczną temperaturę rdzenia procesora). Należy zwrócić uwagę na to by wylot powietrza(z reguły kratka gdzieś z boku lub tyłu) nie był zasłonięty, a laptop stał na twardej powierzchni(np. blacie biurka) by nie blokować wlotów powietrza znajdujących się często gdzieś od spodu.

Nie będę jednak ukrywał, że wyższa temperatura ogólnie wszystkich urządzeń elektronicznych skraca ich żywotność. Dane podawane przez producenta, przewidują że procesory są projektowane na 10-20lat użytkowania. Jeśli przez pełne obciążenie i podkręcenie możemy skrócić ten czas o polowe, to pozostaje nam w najgorszym przypadku 5lat do najbliższej awarii(jeśli w ogóle ona wystąpi). Ale kto tak naprawdę trzyma tak długo komputer? Myślę że prędzej wymienimy go na nowy. Dyskusyjna jest jeszcze trwałość wiatraczka. Lecz jego koszt jest znaczny tylko w przypadku laptopów, gdzie z reguły montuje się wiatraczki lepszej jakości, a główną przyczyna ich awarii jest raczej ich nie używanie i 'zarastanie' kurzem ; )

Co do wzrostu poboru prądu: większa moc obliczeniowa wymaga dostarczenia większej mocy do procesora. I jest to jedyny element komputera który będzie potrzebował jej więcej podczas przetwarzania w projektach BOINC. Pozostałe podzespoły pracują z w miarę typowym obciążeniem, nie różniącym się od normalnej pracy. Całkowite różnice w poborze prądu są w takim razie małe i koncentrują się w samym procesorze – jak można przeczytać w wikipedii procesor Pentium 4 2.8 GHz przy normalnym obciążeniu pobiera 68.4W, natomiast w pełni obciążony 85W.

Ok. Chcę się przyłączyć i udostępnić mój komputer, jak to zrobić?

Wystarczy wejść na stronę oprogramowania BOINC http://boinc.berkeley.edu/ i postępować zgodnie z zamieszczonymi tam instrukcjami:

1. Wybierz projekt
2. Pobierz i zainstaluj oprogramowanie BOINC
3. Wpisz adres URL projektu, twój email oraz hasło.

Ponieważ cała instalacja odbywa się w języku polskim, a wszystkie zagadnienia w niej zawarte starałem się opisać wyżej nie będę się rozpisywał nad jej szczegółami. Pozostawię rozgryzanie opcji zainteresowanym. Po wyborze projektu, platforma BOINC automatycznie pobiera wszystkie niezbędne pliki(oprogramowanie wybranego projektu i dane do przetwarzania).Wiec większość pracy odbywa się automatycznie.

Polecam także wizytę na stronie wybranego projektu i zapoznanie się z możliwościami konfiguracji profili, obserwacje swoich statystyk, może poszukanie jakiegoś zespołu użytkowników.. możliwości jest sporo, a odkrywanie ich może też dać pewnego rodzaju satysfakcję. Z własnego doświadczenia dodam jeszcze iż warto wybrać przynajmniej dwa projekty. Jest to spowodowane tym, że w przypadku niedostępności serwerów jednego projektu, możemy nadal wspierać inny.

Przydatne linki:

http://boinc.berkeley.edu/ Strona domowa projektu BOINC
http://pl.wikipedia.org/wiki/BOINC Polska wikipedia o BOINC
http://boinc.berkeley.edu/wiki/Main_Page Angielski poradnik dla uczestików
http://setiathome.berkeley.edu/ Strona domowa projektu SETI@home

Tekst powstał na podstawie danych znalezionych w sieci i własnego doświadczenia. Fragmenty są skopiowane bezpośrednio ze stron projektów, większość jest mojego autorstwa. Osobiście uczestniczę w projekcie SETI@home od ponad 4 lat. Moje statystyki można zobaczyć pod adresem http://setiathome.berkeley.edu/show_...?userid=875857.
Z chęcią odpiszę na wszelkie pytania. Zdaję sobie sprawę, że tekst zawiera braki i uogólnienia, ale ma on na celu raczej zaciekawienie tematem i oderwanie od monotonnej gry.
Pozdrawiam i życzę powodzenia

[IngorCirius]

Dobry poradnik ,chodź nie skorzystam