EDGeS@Home

EDGeS@Home
Платформа BOINC
Объём загружаемого ПО 70 МБ (ISDEP)
Объём загружаемых данных задания 212 Б (ISDEP)
Объём отправляемых данных задания 500—700 КБ (ISDEP)
Объём места на диске 80 МБ (ISDEP)
Используемый объём памяти 420 МБ (ISDEP)
Графический интерфейс нет
Среднее время расчёта задания 1 час
Deadline 14 дней
Возможность использования GPU нет

EDGeS@Home (Enabling Desktop Grids for e-Science) — проект добровольных вычислений, построенный на платформе BOINC. Целью проекта является интеграция различных грид-систем (в том числе на платформе BOINC) в рамках проекта EGEE [1], разрабатываемого в рамках седьмой рамочной программы Евросоюза (англ. Seventh Framework Programme). В настоящее время единственным активным приложением является модуль AutoDock, решающий задачи в области молекулярного докинга. До мая 2012 г. в рамках проекта единственным расчетным модулем был ISDEP — интегратор стохастических дифференциальных уравнений, используемый для моделирования поведения плазмы в магнитном поле (см. ITER). Проект координируется Лабораторией параллельных и распределенных систем (англ. Laboratory of Parallel and Distributed Systems, LPDS) [2] Венгерского центра грид-вычислений (англ. Hungarian Grid Competence Center, MGKK) [3].

Вычисления в рамках проекта стартовали в октябре 2009 года [4]. По состоянию на 24 мая 2012 года в нем приняли участие более 7 000 пользователей (более 17 000 компьютеров) из 84 стран, обеспечивая интегральную производительность на уровне 2,6 терафлопс [4].

Существует мнение [5][6][7], что в настоящее время проект работает в тестовом режиме с целью проверки работоспособности ПО. Косвенным подтверждением этого является отсутствие информации о прогрессе вычислений в BOINC Manager (бегунок принимает лишь два значения: 0 % или 100 %), отсутствие сохранения промежуточных результатов расчетов (например, при выключении компьютера), отсутствие смены версий расчетного модуля и каких-либо новостей о текущих результатах расчетов, что нетипично для большинства активно работающих проектов.

Текущие проекты

ISDEP

С октября 2009 по май 2011 гг.[8] единственным активным приложением являлся расчетный модуль ISDEP (англ. Integrator of Stochastic Differential Equations for Plasmas), реализующий моделирование поведения высокотемпературной плазмы в присутствии электромагнитного поля [9][10]. Термоядерный синтез является одной из перспективных и в то же время достаточно сложных технологий получения энергии без загрязнения окружающей среды (выбросами углекислого газа или радиоактивными отходами). Кроме того, термоядерные реакторы безопаснее существующих ядерных, основанных на реакции деления тяжелых ядер. В настоящее время страны Евросоюза при поддержке США, России, Индии, Китая, Кореи, Казахстана, Канады и Японии работают над созданием на юге Франции экспериментального термоядерного реактора ITER с целью экономически эффективного производства электроэнергии. Предсказание и оптимизация поведения плазмы в реакторе требует больших вычислительных мощностей. Национальная лаборатория плазмы (англ. National Fusion Laboratory) в CIEMAT разработала код программы, выполняющий необходимые расчеты. Впоследствии код был портирован для использования в составе проекта EDGeS@Home.

Основной задачей управляемого термоядерного синтеза является электромагнитное удержание достаточного количества плазмы высокой плотности достаточно продолжительное время. Внутри реактора топливо (смесь дейтерия и трития) находится в состоянии плазмы: почти все атомы ионизированы и находятся под воздействием электромагнитных сил. Различия в поведении положительно и отрицательно заряженных частиц под действием электромагнитного поля являются причиной уникального поведения плазмы, существенно отличного от известных агрегатных состояний вещества (твердые тела, жидкости и газы). Основная идея проекта — заставить двигаться заряженные частицы по окружности, следуя за линиями напряженности магнитного поля (англ. Larmor rotation). Существует два вида термоядерных реакторов: токамаки и стеллараторы. При их работе необходим учет эффектов, отличающихся от идеализированного случая:

  • магнитное поле неоднородно ввиду конструктивных особенностей используемого тороидального магнита;
  • в процессе реакции приблизительно 1023 частиц взаимодействуют друг с другом.

В результате этого возникает эффект collisional transport , выражающийся в потере части частиц и тепла на границах центральной зоны реактора. Указанный механизм должен быть хорошо предсказуем и управляем для достижения высокой производительности реактора, что и является целью проводимых исследований. Одной из задач проекта является преодоление некоторых ограничений (линеаризации, невозможность моделирования сложной формы геометрии реактора) стандартных подходов в процессе моделирования эффекта путём численного решения стохастических дифференциальных уравнений с использованием метода Рунге-Кутта [11]. Данная задача хорошо поддается распараллеливанию с использованием грид: каждый компьютер считает одну или несколько траекторий движения ионов плазмы. Полученные результаты (траектории движения частиц) собираются вместе и анализируются статистически, что позволяет изучение свойств эффекта collisional transport на новом уровне: при монотонном увеличении температуры и плотности потока частиц, изучение недиффузного транспорта (англ. non-diffusive transport), асимметрии магнитных поверхностей и немаксвелловских функций распределения.

Код ISDEP разработан таким образом, что отдельные узлы не требуют обмена данными друг с другом во время проведения расчетов. Типичная симуляция поведения плазмы заключается в запуске множества идентичных заданий, отличающихся только значениями псевдослучайных чисел, используемых в ходе моделирования. Полученные данные собираются и анализируется совместно. Для получения адекватных результатов потребуется 10-15 лет вычислительного времени с использованием грид.

В перспективе дальнейших исследований — учет корпускулярно-волновых взаимодействий частиц, их резонансов и неустойчивостей плазмы.

Код проекта разработан при участии Института биовычислений и физики сложных систем (англ. Institute of Biocomputacion and Physics of Complex Systems, BIFI), Университет Сарагоссы (англ. University of Zaragoza); Национальной лаборатории плазмы (англ. National Fusion Laboratory), Центр энергетики, экологических и технологических исследований (англ. Centre of Energetic, Environmental and Technological Research) и Мадридского университета Комплутенсе (англ. Complutense University of Madrid).

Приложение ISDEP также может выдавать задания через испанский грид-проект Ibercivis [12]. Администраторы проекта EDGeS@Home утверждают [13], что используется одно приложение (ISDEP) с разными наборами данных для расчета. В настоящее время выдача заданий приостановлена для ISDEP в Ibercivis приостановлена. Возможной причиной этого может являться попытка создания единой европейской грид-инфраструктуры в рамках проекта EDGeS@Home [14], включающего в себя дочерние гриды (например, Ibercivis, SZTAKI Desktop Grid, AlmereGrid, грид университета Вестминстера и т.д.).

Вычисления в рамках данного подпроекта завершены 21 мая 2011 г.[8]

AutoDock

21 мая 2011 г. был анонсирован[15] новый расчетный модуль AutoDock, направленный на решение задач в области молекулярного докинга.

Будущие проекты

К запуску планируется еще ряд проектов [16], однако задания для них пока не выдаются.

Примечания

  1. ↑ EDGeS — Start. Дата обращения: 30 апреля 2010. Архивировано 20 января 2022 года.
  2. ↑ Laboratory of Parallel and Distributed Systems. Дата обращения: 15 октября 2010. Архивировано 15 февраля 2010 года.
  3. ↑ Hungarian Grid Competence Center (MGKK). Дата обращения: 15 октября 2010. Архивировано из оригинала 1 января 2009 года.
  4. ↑ 1 2 BOINCstats | EDGeS@Home — Credit overview Архивировано 26 ноября 2010 года.
  5. ↑ EDGeS@Home Beta — Розподілені обчислення в Україні | Распределенные вычисления в Украине. Дата обращения: 3 мая 2010. Архивировано 12 октября 2011 года.
  6. ↑ The Science behind EDGeS@Home Архивировано 20 октября 2013 года.
  7. ↑ The Science behind EDGeS@Home Архивировано 20 октября 2013 года.
  8. ↑ 1 2 News archive Архивировано 28 мая 2012 года.
  9. ↑ Архивированная копия. Дата обращения: 30 апреля 2010. Архивировано из оригинала 10 сентября 2010 года.
  10. ↑ EGEE — Application Support (недоступная ссылка)
  11. ↑ http://edges-grid.eu/c/document_library/get_file?folderId=11075&name=DLFE-1624.pdf (недоступная ссылка)
  12. ↑ Ibercivis. Дата обращения: 22 мая 2010. Архивировано 28 апреля 2010 года.
  13. ↑ The Science behind EDGeS@Home Архивировано 20 октября 2013 года.
  14. ↑ Ibercivis. Дата обращения: 22 мая 2010. Архивировано 19 июня 2010 года.
  15. ↑ News archive Архивировано 28 мая 2012 года.
  16. ↑ EDGeS — Overview of available applications Архивировано 9 марта 2010 года.

Ссылки

Обсуждение в форумах:

См. также

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.