BOINC Projekte, durchgeführt von RECHENKRAFT.NET E.V.
von
Torbjörn Klatt (1)
Co-Autoren: Dr. Michael H.W. Weber und Uwe Beckert
Übersetzung aus dem Englischen: S. Müller
02.08.2011
Einführung
Der deutsche Verein Rechenkraft.net e.V bietet nicht nur ein gut geführtes Wiki als Informationsquelle in Bezug auf verteiltes Rechnen (Distributed Computing, kurz: DC) und ein aktives Supportforum für Debatten, Probleme, Vorteile, etc. des verteilten Rechnens an, sondern betreibt zusätzlich zwei eigene Projekte. Diese werden im Folgenden kurz beschrieben. Beide Projekte werden von Freiwilligen durchgeführt und durch Spenden finanziert.
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RNA World
Das RNA World Projekt (2) wird von einer Arbeitsgruppe des Vereins Rechenkraft.net e.V. entwickelt und durch Dr. Michael H.W. Weber (Vereinsvorstandsmitglied) betreut, welcher sich im Moment am MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY (MIT) in Cambridge (USA) aufhält.
Dieses System verteilten Rechnens stellt eine Anordnung verschiedener Werkzeuge der Bioinformatik dar, die nicht-kodierende RNS (auch: ncRNA - von Englisch: non-coding RNA) aufspüren und ihre Verteilung in den verschiedenen Spezies analysieren sollen. Es wird dahingehend ausgebaut, dass molekulare Dynamiken der RNS simuliert, RNS Strukturen vorhergesagt, sowie zusätzliche Anwendungen hinzugefügt werden können, die für die weitere RNS-Forschung von Bedeutung sind.
Seit des öffentlichen Starts im Februar 2010 wird als Anwendungskern des Projekts die Software Infernal (3) verwendet, welches ein komplexes, rechenintensives, Komandozeilen-basiertes Softwarepaket ist, dass ursprünglich durch die Arbeitsgruppe rund um Sean Eddy (4), für die Identifikation homologer RNS-Familien entwickelt wurde. Zusätzlich zu dessen systematischen Einsatz um ncRNA-Stränge zu entdecken, hat das RNA World Entwicklerteam eine ganze Reihe nützlicher Zusatzwerkzeuge für Infernal geschaffen, die die Anwendbarkeit und die Anwendungsbreite noch einmal deutlich steigern konnten.
Das Ziel des Projekts ist es, die RNS-Forschung allgemein zu fördern, sowie es internationalen Forschergruppen zu ermöglichen, im Zusammenhang stehende Forschungen mittels der RNA World-Infrastruktur durchzuführen. Das Entwicklerteam arbeitet im Moment daran eine Internet-, bzw. Browserbasierte Benutzeroberfläche zu schaffen, um allen Freiwilligen, Wissenschaftlern und Interessierten gleichermaßen eine Zugriffsmöglichkeit auf die Ergebnisse bieten zu können. Weitere Details der wissenschaftlichen Ziele von RNA World können dem Rechenkraft.net Wiki entnommen werden (5).
Aktuell werden Anwendungen für Windows (32 und 64 bit), Linux, sowie Mac OS X (32 bit) angeboten (6). Zur Zeit stellen fast 5.000 Freiwillige über 12.500 Rechner zur Verfügung, was einer theoretischen Rechenleistung von etwa 27 Terra FLOPs entspricht (7). (Stand: 25.07.2011)
Yoyo@Home
Zu Beginn des Projekts im Jahr 2006, wurde Yoyo@home (8) durch Uwe Beckert (auch bekannt unter: Yoyo (9)) als Testprojekt gestartet, um mit der Serverseitigen Software von BOINC vertraut zu werden. Ausgehend von der BOINC-Server-VM von Christian Beer, startete er das Projekt auf seinem 1,6 GHz, 500 MB Laptop mit der Standart-Uppercase-Anwendung.
Den Standart-BOINC-Wrapper nutzend, integrierte er den Client des distributed.net (DNET (10)) Projekts in seinen BOINC-Server. Er ließ ihn einige Tage auf seinem Privat-Laptop in der VM laufen, mittels dessen OGR Arbeitspakete durch BOINC gerechnet werden konnten.
Schlussendlich, im Sommer 2007, verschob er den BOINC-Server von seinem Laptop auf den Rechenkraft.net-Hauptserver, welcher zu der Zeit bereits die Homepage (das Wiki) und das Forum lieferte.
Unglücklicher Weise überforderte ein Rennen (11) zwischen den Teams SETI.Germany (12) und Alliance Francophone (13) den Server (Januar und Februar 2008), was Uwe und Rechenkraft.net dazu zwang Yoyo@home auf einen eigenen Server umziehen zu lassen.
In den folgenden Monaten und Jahren, wurden durch Uwe und einiger anderer Mitglieder von Rechenkraft.net weitere Wrapper für andere Projekte geschaffen, die bis dahin nicht unter BOINC verfügbar waren. Dies betrifft Muon (14) und Evolution@Home (15).
Mit den zusätzlichen Sub-Projekten (16), der wachsenden Teilnehmerzahl und der damit einhergehenden Steigerung der möglichen Rechenleistung von Yoyo@Home, rückte das Projekt in das Interesse einiger Mathematiker.
Einer derer schlug vor, sein Programm für die Faktorisierung durch die Methode der elliptischen Kurven (Anwendung: ECM) zu integrieren, dessen Resultate wiederum von anderen Projekten zur Findung neuer Primzahlen genutzt werden können. Vergangenes Jahr kam ein weiteres mathematisches Projekt hinzu: EulerNet. Dieses suchte nach Lösungen von Euler'schen Gleichungen. Am 26.07.2011 wurde das Projekt erfolgreich beendet, in seiner aktiven Phase wurden durch das Projekt über 1,8 Millionen Ergebnisse zurückgeliefert, die etwa eine Rechenleistung von 704 Terra FLOPs benötigten.
Von August 2011 an, wurde ein weiteres mathematisches Projekt eingebunden, mittels welchem versucht wird die 1980 durch GRAHAM und SLOANE vorgestellte Hypothese graziöser Bäume zu beweisen, resp. sie zu widerlegen.
Momentan bietet Yoyo@Home sechs verschiedene Anwendungen für zehn verschiedene Systeme an (17), darunter sind Windows (32 und64 bit), Linux (32 und 64 bit), Mac OS X, Solaris, Anwendungen speziell für Intel- oder AMD-Prozessoren und sogar für die Sony Playstation 3. Alles in allem hat das Projekt über 10.000 Teilnehmer (davon ca. 2.000 aktiv) mit über 33.000 Einzel-Computern (davon ca. 10.000 aktiv), was näherungsweise einer Rechenleistung von 9.2 Terra FLOPs entspricht (18). (Stand 30.05.2011)
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