Исследователи вируса COVID-19 получили новый источник распределенной вычислительной мощности: краудсорсинг.
Обычно краудсорсинг включает сбор информации или мнений, но в этом случае он требует вычислительной мощности.
Установив программное обеспечение Folding @ home, любой, у кого есть компьютер, игровая консоль или даже несколько телефонов и несколько вычислительных циклов, может внести свой вклад в работу исследователей коронавирусов по всему миру.
Folding @ home — это проект распределенных вычислений из лаборатории Pande из Стэнфордского университета в Пало-Альто, штат Калифорния, режиссер Виджай Панде, доктор философии.
Участники могут настроить приложение Folding @ home на постоянную работу в фоновом режиме или только в режиме ожидания.
«Это как криптомайнинг», — сказал Квентин Роудс, директор по профессиональным услугам в Critical Start, компании Plano, находящейся в Техасе, которая участвует в программе Foldiing @ home.
«С криптомайнингом вы берете на себя вычислительную мощь людей и создаете криптовалюту», — сказал он TechNewsWorld. «Благодаря Fold @ home вычислительные мощности людей предоставляют данные исследователям».
Содержание статьи
Зов о помощи
Грег Боуман, доцент кафедры биохимии и молекулярной биофизики в Вашингтонском университете в Сент-Луисе, в конце прошлого месяца обратился с призывом к волонтерам.
«Нам нужна ваша помощь! Компания Folding @ home объединяет исследователей по всему миру, работающих над тем, чтобы лучше понять коронавирус 2019 года (2019-нКоВ), чтобы ускорить открытые научные усилия по разработке новых методов спасения жизни», — писал он.
«Загрузив Folding @ Home, вы можете пожертвовать свои неиспользованные вычислительные ресурсы Консорциуму Folding @ home, где исследователи работают над улучшением нашего понимания структур потенциальных целей лекарств для 2019-nCoV, которые могут помочь в разработке новых терапии ", продолжил Боумен.
«Данные, которые вы помогаете нам генерировать, будут быстро и открыто распространяться в рамках открытого научного сотрудничества нескольких лабораторий по всему миру, предоставляя исследователям новые инструменты, которые могут открыть новые возможности для разработки жизненно важных лекарств».
[19459004ПризывБоуменакдействиюбылуслышансэнтузиазмом
«Реакция была огромной», — сказал он TechNewsWorld. «Консервативно, я думаю, что мы увеличили количество участников проекта в 10 раз».
Ктулху против COVID-19
Одним из новых дополнений к проекту является Critical Start.
Узнав о проекте Fold @ home, компания решила перенастроить свое мощное аппаратное обеспечение «хэш-взломщик», которое оно использует для взлома паролей при проведении тестирования на проникновение, пояснил Роадс.
«Вместо того, чтобы использовать эту мощную машину для взлома хешей, мы решили посвятить всю свою мощь Fold @ home, а также призвать некоторых наших конкурентов сделать то же самое», — сказал он.
«Это дает нам немедицинским специалистам возможность помочь сообществу в решении таких проблем, как COVID-19», — добавил Роадс.
Вклад «Критического старта» в сеть проекта значителен: хэш-взломщик стоимостью 34 000 долларов США, по прозвищу «Ктулху» после Х.П. У мифического монстра Лавкрафта восемь карт Nvidia Titan V. Графические карты являются самыми мощными для персональных компьютеров Nvidia, и каждая из них может обеспечить 110 терафлопс вычислительной мощности.
«Мы присоединились к программе в воскресенье, и мы уже в тройке лучших участников», — отметил Роадс.
Основываясь на том, сколько времени требуется для выполнения задач, Folding @ home сообщает об общей производительности почти 100 петафлопс, генерируемых более чем 100 000 добровольческих систем.
Spiking the Virus
COVID-19 является близким родственником SARS, который также является коронавирусом, и действует аналогичным образом, объяснил Боуман из Вашингтонского университета в своем призыве к добровольцам.
Для обоих коронавирусов первая стадия инфекции происходит в легких, когда белок на поверхности вируса связывается с белком рецептора на клетке легкого. Этот вирусный белок называется «спайковым белком», а рецептор известен как «ACE2».
Терапевтическое антитело — это тип белка, который может блокировать связывание вирусного белка с его рецептором и предотвращать вирус. от заражения легочной клетки.
Терапевтическое антитело уже было разработано для SARS, но для разработки терапевтических антител или небольших молекул для COVID-19 ученым необходимо лучше понять структуру вирусного спайка белка и как он связывается с человеческим рецептором ACE2, необходимым для проникновение вируса в клетки человека.
«Белки не застаиваются — они шевелятся, складываются и разворачиваются, чтобы принять многочисленные формы», — писал Боуман. «Нам необходимо изучить не только одну форму вирусного спайка белка, но и все способы, которыми белок извивается и складывается в альтернативные формы, чтобы лучше понять, как он взаимодействует с рецептором ACE2, чтобы можно было создать антитело».
Существуют структуры с низким разрешением белка шипа SARS, и мутации между SARS и COVID-19 различаются, пояснил он.
«Учитывая эту информацию, мы имеем уникальную возможность помочь моделировать структуру белка шипа [COVID-19] и идентифицировать сайты, на которые может быть нацелено терапевтическое антитело», — писал Боуман. «Мы можем создавать вычислительные модели, которые достигают этой цели, но для этого требуется много вычислительной мощности».
Pain With Gain
Скачок роста членства в Fold @ home подчеркнул проект, сказал Боуман.
«Мы никогда не испытывали такого быстрого роста», — отметил он. «У нас было много избыточной серверной части в середине февраля. Теперь мы пытаемся увеличить емкость».
Серверы проекта содержат симуляции, ожидающие в очереди. Когда компьютер участника сигнализирует о том, что у него есть время для выполнения работы, условия имитации отправляются ему, обрабатываются, а затем возвращаются на сервер.
«Прямо сейчас мы как можно быстрее добавляем симуляции к серверам, потому что люди продолжают очищать очередь, что удивительно», — сказал Боуман.
«Это большая проблема, — добавил он.
«Мне трудно представить, что есть вычислительная мощность, которую мы не можем использовать с пользой», — продолжил Боумен. «Нам просто нужно ускорить процесс моделирования для людей».
Поскольку существует задержка между приобретением новых серверов и их установкой, проект ищет облачного провайдера, который бы временно удовлетворял свои серверные потребности, сказал он. сказал.
«Хорошая вещь в том, что так много людей прыгает, — сказал Боуман, — это то, что вместо того, чтобы тщательно выбирать, какие белки мы ищем, мы можем настроить симуляции каждого белка, для которого мы можем получить разумную структуру из вирус ". 
