Verteiltes Rechnen gegen das Corona-Virus mit „[email protected]"

Sergej_ConradSergej_Conrad Member
bearbeitet 2. April in Digitale Bildung

Was hat Falten mit Super-Computern zu tun?

Super-Computer werden genutzt, um sehr komplizierte Simulationen durchzuführen. Das können Crash-Tests zur Sicherheit von Fahrzeugen sein oder chemische Reaktionen. Bei einfachen Molekülen kennen wir den räumlichen Aufbau und verstehen daher wie Reaktionen ablaufen. Bei sehr komplexen Verbindungen wie Proteinen, die z.B. die Vorgänge in Zellen steuern, ist das schon viel schwieriger. Ihr räumlicher Aufbau entscheidet, wie dieses molekulare Werkzeug funktioniert.

Als Vergleich: Seitenschneider und Rohrzange sind beides Werkzeuge aus Metall, und da wir ihren Aufbau und ihr „Aussehen“ kennen, können wir beide sinnvoll einsetzen.

Um zu verstehen, wie das Corona-Virus unsere Zellen angreift, muss die räumliche Struktur und Funktionsweise von komplexen Molekülen entschlüsselt werden:


Quelle: foldingathome.org

Dazu braucht man sehr viel Rechenleistung. Die wird in Berechnungen pro Sekunde angegeben (FLOPS: Floating Point per Second, Gleitkommazahl). Die schnellsten Computer der Welt werden jährlich in die Top500-Liste aufgenommen. Einige dieser Computer werden schon dafür genutzt, um die räumliche Darstellung und Interaktionen der Virus-Proteine mit den menschlichen Zellen zu verstehen.

Dabei braucht man aber nicht unbedingt einen Computer, der sehr leistungsfähig ist, denn viele zusammen schaffen das auch: Das ist die Grundidee des verteilten Rechnens. Immer wenn gerade wenig zu tun ist („Bildschirmschoner“), berechnen normale Bürocomputer, Laptops oder auch Gaming-PCs kleine Teile der Gesamtaufgabe. Sind sie fertig, schicken sie die Lösungen an das Projekt und holen sich ein neues Arbeitspaket ab. Es gibt viele Themen, die von der freiwillig zur Verfügung gestellten Rechenleistung der „normalen“ Computer profitieren: Forschungen zu neuen Krebsmedikamenten oder die Suche nach ungewöhnlichen Radiosignalen, die künstlichen Ursprungs sind („SETI“: Search for Extraterrestrial Intelligence).

Die Firmen und Privatleute, die ihre Computer für die Grundlagenforschung zum Corona-Virus zur Verfügung stellen, bringen zusammen mehr Rechenleistung auf als die schnellsten 10 Supercomputer zusammen:

Quelle: https://stats.foldingathome.org/os

Aktuell liegt die gesamte verteilte Rechenleistung bei 768 Trillionen Berechnungen pro Sekunde. Zum Vergleich – die des schnellsten Computers der Welt liegt bei 149 TFlop/s (doppelte Genauigkeit, also grob 300 TFlop/s bei vergleichbarer Genauigkeit)./

Wenn Ihr hier mitmachen wollt, findet Ihr alle weiteren Infos und Installationsanleitungen hier:

https://foldingathome.org/start-folding/

 Viel Erfolg beim Falten 😉…

 Sergej

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