@ 2020.03.25 , 18:27

分布式计算抗击新冠肺炎

最近,由美国斯坦福大学潘德实验室(Pande Lab)主持的Folding@home分布式计算项目,正式向全世界发出邀请,寻找志愿者利用家里闲置的计算机,帮助研究人员开发新型冠状病毒(2019-nCoV)的治疗方法。Folding@home成立于2000年10月1日,是一个研究蛋白质折叠、误折、聚合及由此引起的相关疾病的分布式计算项目。

分布式计算是一种计算方法,和集中式计算是相对的;它将该应用分解成许多小的部分,分配给多台计算机进行处理。这样可以节约整体计算时间,大大提高计算效率。在这样一个“胆大包天”想法的指引下,1996年1月世界上第一个分布式计算项目GIMPS(梅森素数互联网大搜索)横空出世,该项目已发现17个梅森素数。Folding@home是当前世界上最大的分布式计算项目,它的计算能力总和也能达到全球超级计算机TOP10水平。

潘德实验室认为,新型冠状病毒是非典冠状病毒(SARS-CoV)的“近亲”,并且以类似的方式起作用。对于两种冠状病毒,当病毒表面的蛋白质与肺细胞上的受体蛋白质结合时,肺部感染就发生了。了解这些信息,需要我们对新冠病毒峰值蛋白的结构进行建模。我们需要构建可以实现此目标的计算模型,但它需要大量的计算能力。

潘德实验室希望能利用志愿者闲置的中央处理器来构建计算能力。要参加新型冠状病毒项目,志愿者可以下载该实验室提供的软件,将自己计算机资源发送到Folding@home,共同帮助研究人员增进对新型冠状病毒的了解,设计出新疗法。每部参与的计算机就能成为这个分布式计算项目中的一部分,贡献一份抗疫力量。

参与的计算机安装了后台运行的客户端程序后,在系统不忙碌时,可以调用中央处理器运行模拟工作。如今,世界上绝大部分的个人计算机,在一般的情况下都很少用尽本身的计算能力;Folding@home就是使用这些本来浪费了的运算力量。它的客户端会定时连接设于斯坦福大学的服务器去获取“工作单元”,根据实验数据进行计算。

目前全球有超过50万台计算机参与了Folding@home中的新冠病毒研究项目。一些著名的IT公司,如英伟达、英特尔、微星等也参与了该项目,贡献自己的算力。在全球计算机的助力下,我们一定能战胜新冠肺炎疫情。

文/孙力(作者单位:青岛大学医学部)


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