Einstein@Home je distribuovaný počítačový projekt se zapojením veřejnosti, který byl zahájen na počátku roku 2005. Do tohoto projektu se zapojilo více než čtvrt milionů členů z řad veřejnosti se svými notebooky a stolními počítači. V případě nečinnosti si tyto počítače stáhnout pozorovací data ze serverů Einstein@Home, a prohledávají je s cílem detekovat údaje slabých astrofyzikálních signálů, a vrátit výsledky této analýzy. Kolektivní výpočetní výkon ke dnešnímu dni dosahuje 990 TeraFlops (http://einstein.phys.uwm.edu/server_status.php), což by tento super-počítač výkonově řadilo na 24. místo mezi největšími z superpočítačů na světě (http://www.top500.org/list/2012/11/).
Cílem projektu je nalézat neutronové hvězdy, s použitím údajů z mezinárodní sítě detektorů gravitačních vln, z radioteleskopů, a z širokoplošného průzkumu naší oblohy pomocí detektoru záření gama na palubě satelitu Fermi. Vzhledem k tomu, že očekávané signály jsou slabé, a jejich zdrojové parametry neznámé, citlivost vyhledávání gravitačních vln, radio pulsarů, a zdrojů gama záření jsou omezeny dostupným výpočetním výkonem.
Před rokem 2009, Einstein@Home prohledával data získaná především z interferometru gravitačních vln observatoře LIGO, ale tato vyhledávání zatím nevedla k žádnému pozitivnímu nálezu. Dobrou zprávou je že tento detektor podstupuje instalaci nových a citlivějších detektorů, které by měly rozšířit horní meze hledání možných emisí průběžných gravitační vln. Toto hledání probíhá neustále paralelně, se zvyšující se citlivostí metod analýzy dat a také jejich lepší kvality.
V roce 2009, Einstein @ Home začal také prohledávat data z radioteleskopu Arecibo v Portoriku: v současnosti stále patřícím mezi naše největší a nejcitlivější radioteleskopy. A od léta 2011, bylo přidáno hledání izolovaných gama pulsarů v údajích získaných z mise radioteleskopu satelitu Fermi.
Výpočetní kapacita Einstein@Home se používá pro hledání signálů pocházejících z neutronových hvězd s krátkou oběžnou dobou kolem jejich hvězdného společníka. Toto je špatně prozkoumaná oblast parametrickém prostoru, kde ostatní metody vyhledávání ztrácí hodně nebo většinu z jejich citlivosti. Detekce těchto pulsarů se standardními metodami Fourierových transformací brzdí rozmazání pulzního signálu způsobené Dopplerovým jevem z pohybu binární soustavy během jejího pozorování.
Předchozí prováděné vyhledávání používalo "zrychlení vyhledávání" k nápravě modulace nejnižší řádu vyplývající z binárního pohybu, který může být modelován jako konstantní zrychlení podél směru pozorování. Ačkoli bylo výpočetně efektivní tak tyto akcelerační techniky byly účinné jen pro obejkty s velmi malou oběžnou dobou. V kontrastu s tím, výpočetní výkon Einstein @ Home umožňuje plnou demodulaci, což výrazně zvyšuje citlivost na signály z pulsarů v kompaktních kruhových drahách s periodou pod ~ 1 h.
V srpnu 2010, Einstein@Home oznámil svůj první objev nové neutronové hvězdy, která se zdá být nejrychleji rotující dosud nalezenou. Ve stejném měsíci, Einstein@Home také objevil 48 Hz pulsar v binárním systému a do dneška téměř dalších padesát radio-pulsarů.
Nyní se zaměřme na to co vlastně vede dobrovolníky k spolupráci na tomto projektu. Základní motivací pro tuto činnost je jednoduchá: souhrnný výpočetní výkon počítačů těchto dobrovolníků obecně přesahuje výkon super-počítačů univerzit, veřejných a soukromých laboratoří o dva až tři řády. Laboratoře pro výzkum přírodních věd, mohou často těžit jen malou část těchto zdrojů. Tento typ výzkumu zahrnuje jak numerické simulace a parameterických prostorů metodou Monte-Carlo. A to za využití ohromných objemů pozorovaných dat a úsilí věnovanému prohledávání v běžných podmínkách neprohledávatelného.
Na celém světě je více než miliarda osobních počítačů (PC), které jsou připojeny k internetu. Tyto počítače obvykle obsahují x86-architekturu CPU vyrobenou společností Intel nebo AMD, a to se dvěmi a více jádry. Každé jádro může provést čtyři výpočty v desetinné čárce během jednoho processorového cylku. Dále typicky mají jeden gigabajt (GB) nebo více paměti (RAM), a paměťová zařízení (HDD) se stovkami GB úložného prostoru. Mnoho z těchto systémů rovněž obsahuje grafický procesor (GPU), které mohou provádět výpočty s plovoucí desetinnou čárkou o jedno až dvě úrovně rychleji než moderní procesorové jádro.
Surový výpočetní výkon každého z těchto spotřebitelských počítačů je podobný jako u systémů použitých jako stavební kameny pro počítačové clustery nebo ve výzkumných superpočítačích. Ve skutečnosti jsou moderní výzkumné počítače umožněny pouze úspory dosaženými rozsahem spotřebitelského trhu, zajišťujícím, že základní komponenty jsou levné a široce dostupné. Tyto servery se obvykle skládají ze stovek nebo tisíců těchto procesorů, kde dobrovolně distribuované výpočetní systémy nabízí přístup ke stovkám tisíc nebo milióny těchto procesorů.
Dobrovolnické distribuované výpočty jsou vhodným řešením jen pro některé výpočty a problémy analýzy dat: existují zde sociální a technická omezení. Chcete-li získat dobrovolníky, musí výzkum rezonovat s "osobou na ulici". Musí mít jasné a srozumitelné cíle, které odvolání k široké veřejnosti, a že vzrušuje a udržet zájem. Zkušenosti ukazují, že nejméně čtyři oblasti mají tyto vlastnosti: Lékařský výzkum, matematika, klima / environmentální věda, a astronomie / astrofyzika.
Kvůli technickým omezením vznikají proto, že počítače jsou připojeny pouze k Internetu. To je velmi odlišné, než výzkumné superpočítače, které mají obvykle nízkou latencí vysokorychlostní sítě, a umožňují jakémukoli CPU přístup k datům z jiných CPU s latencí v nanosekundách a s obejemem dat v GB. V kontrastu, je výpočetní latence dobrovolníků distribuované sítě o patnáct řádů větší; někteří dobrovolníci se mohou připojit k Internetu pouze jednou za týden! Průměrná možnost objemu přenosových dat je také mnohem menší, a to zejména pro data distribuované z centrálního umístění. Například, pokud je projekt distribuce dat připojen pomocí 1Gb / s do internetu, při připojení 100k hostitelských počítačích zbývá, průměrná šířka pásma pouze 10 kb / s na hostitele. To je nejméně o šest řádů méně než u možností výzkumných zařízení.
Hlavní technická omezení distribuovaných výpočtů jsou tedy následující:
(I) musí ležet ve třídě tzv. "trapně paralelních" problémů, jejichž řešení nevyžaduje žádné sdělení nebo závislost mezi hostiteli.
(II) musí mít vysoký poměr výpočtu na vstup / výstup. Například pokud projekt distribuuje data pomocí jediného 1Gb / s připojení k síti, a aplikace vyžaduje 1 MB dat za CPU-jádro-hodinu, pak při plném obsazení 24 x 7 zvládne host obsloužit většině 360k CPU jader.
(III) musí používat pouze malou část dostupné paměti RAM (řekněme 100 MB), aby operační systém (OS) mohl rychle přecházet mezi úlohami, mezi kterými dobrovolníci poskytují svůj CPU čas.
(IV) musí být schopna častých a lehkých checkpointů (uložení vnitřního stavu pro pozdější restart) využívající pouze malé množství celkového úložného prostoru (řekněme 10 MB). Takže zvládne zachytit více nepoužívaných výpočetních cyklů, a současně ale zastavit zpracování, když dobrovolník začne počítač používat nebo se rozhodne počítač vypnout.
(V) kód, který bude spuštěn na počítačích dobrovolníka, musí být zralý kód, ne "ve vývoji". To je proto, že musí být portován na několika různých operačních systémech, a pak musí běžet spolehlivě I na počítačích dobrovolníků. Měsíce práce jsou potřeba k dosáhnutí jeho přesitelnosti, optimalizace a ladění. Tato investice má smysl pouze v případě, že jádro vědeckého kódu je stabilní a robustní. Pokud vědecký kód není zralý, hodně práce je třeba opakovat znovu. Stručně řečeno, dobrovolník v distribuovaných výpočtech není všelékem: může být jen použit k řešení některých výpočetních problémů.
Nejnovější trend v počítači je přechodem na systémy, obsahující velké množství procesorových jader. To je z velké části v reakci na dosažení základních fyzikálních limitů, které vznikají při výrobě integrovaných obvodů. Pro více než čtyřicet let, se výpočetní výkon v poměru nna fixní náklady zdvojnásobil každých 18 měsíců. To bylo důsledkem "Moorova zákona", a heuristického pozorování, že počet součástek na integrovaném obvodu rostl exponenciálně s časem. Posledních čtyřicet let byl tento trend umožněn smršťováním tranzistorů (velikost nejmenších součástek na integrovaném obvodu) spolu s odpovídajícím zvýšením rychlosti hodin a snížením provozního napětí. Provozní napětí již nemůže být sníženo, protože se začíná ztrácet signál, a proces zmenšování se v současné době posunul na 22nm nebo 32nm, ukazujíc že probíhá stále pomaleji než v minulosti. Očekává se, technologie dojde až asi k 10 nm, avšak nemůže dál, protože atomová rozteč křemíkové mřížky je 0.7nm. Chcete-li získat větší výpočetní výkon za rozumnou cenu, jediný přístup je, přidáním dalších jader do jednoho čipu.
Naštěstí spotřebitelé májí poptávku po těchto systémech. Nazýváme je GPU a jsou již dnes používány pro vysoce kvalitních vykreslování grafiky a videa. Vývoj televize od rozhlasového vysílání na přenos přes internet je nyní v plném proudu, a očekává se, že v příštím desetiletí to bude důležitou hnací silou dalšího růstu internetu kapacity a grafické schopnosti ve spotřebitelských počítačích. Již více než jedna čtvrtina strojů zapojených do projektu Einstein@Home obsahuje GPU, a dá se očekávat, že se toto číslo bude blížit stu procent v nadcházejících třech letech. Aktuální generace GPU mají 500 nebo více jader, kde každé je schopné současně provádět jednu operaci s plovoucí desetinnou čárkou v rámci jediného cyklu.
Dva přední výrobci těchto systémů (NVIDIA a AMD / ATI) také poskytují aplikační programovací rozhraní (API), které umožňují použití těchto GPU pro univerzální výpočetní operace. Tak nám vychází že, v nadcházejícím desetiletí, by měl dobrovolník participující v distribuovaných výpočtech i nadále následovat "Moorův zákon" a zajistit tak jeho platnost.
V dlouhodobějším výhledu se dá počítat i s zařazením zařízení jako jsou iPad a Kindle a smartphony, které budou pravděpodobně poskytovat také část výpočetního výkonu. Jejich CPU a GPU jsou typicky řád pomalejší než u notebooků nebo stolních počítačů, ale jejich velké počty to mohou vynahradit. Tato zařízení často tráví značnou část času nečinnosti, nebo jsou připojené k dobíjecím stanicím, během této doby mohou představovat významný výpočetní zdroj.
V budoucnu tak můžou distribuované výpočty v radioastronomii hrát ještě větší roli. Například provést průzkum celé oblohy do konce tohoto desetiletí, s využitím údajů z připravované kilometr čtvereční Array (SKA), kde bude třeba Exaflop výpočetních zdrojů. Tento průzkum bude velmi záviset na hrubém počítačovém výkonu, a tudíž bude náročné a drahé. Ale na základě přiměřených extrapolací o hardwaru v rámci běžných spotřebitelů, by mohlo několik milionů dobrovolníků schopno poskytnout dostatek výpočetních cyklů za velmi nízkou cenu.
Zdroje:
http://einstein.phys.uwm.edu/
http://arxiv.org/abs/1303.0028
http://einstein.phys.uwm.edu/team_display.php?teamid=162
https://cs.wikipedia.org/wiki/Pulsar
Skelné gely jsou extrémně pevné, ačkoliv obsahují přes 50 procent kapaliny
Autor: Stanislav Mihulka (26.06.2024)
Tryskový kit Powered JDAM promění „hloupou“ leteckou pumu na malou raketu
Autor: Stanislav Mihulka (29.10.2023)
Boeing hlásí rekord při palbě houfnice municí Ramjet 155. Opět je tajný
Autor: Stanislav Mihulka (15.10.2023)
Přesně naváděný projektil SCALPEL zasáhl cíl v ohromující vzdálenosti
Autor: Stanislav Mihulka (31.03.2023)
Výsadková loď USS Essex testuje palubní 3D tiskárnu na součástky
Autor: Stanislav Mihulka (30.07.2022)
Diskuze:
Pripadne
Ivo K1,2013-03-18 09:38:58
Ak by sme router/switch na Internet, čo mame stale pustene doma nahradili zariadenim, ktore bude mať funkciu routra a vykon maleho smartphonu, tak sa dostaneme na nizku spotrebu a pekny vykon ale hlavne funkcionalitu. Takato krabicka by mohla pracovat ako domaci server/cloud a napriklad pocas noci alebo ineho neaktivneho casu spracovavat pre data DS. Ak by vedela aj pušťať filmy/media/TV, tak by mohla nahradiť niektore prehravače, ktore ajtak papaju energiu keď su nevypnute zo zasuvky.
Applikovateľne v realite by to mohol byt napriklad taky tablet s Androidom a vhodnou applikaciou, je vačšinou doma a ak by bol zapojeny do nabijacky, tak by vklude mohol spracovavať data pocas noci/dna, ked sa nepouživa. A ak clovek ho tlacitkom zapne/prebudi, tak oznami servru a pozastavi vypocty. Pripadne v smartphone počas noci cez wifi.
Uplne idealnejšie je spraviť solarne zariadenie, ktore počas dňa (sme v praci) spracovava data a posiela cez router. Ja by som len zabezpečil internetove pripojenie, za ktore si ajtak platim paušalne a miesto/plochu na okne.
Keby to napriklad organizovala moja univerzita, tak by som vklude nechal moj tablet/smartphone spracovavať data pre ňu, keďže jej verim ako inštitucii.
blbost..
Jan Kufa,2013-03-15 21:19:26
V relativne blizke budoucnosti se vetsina výkonu "svetove" site presune z domacich a firemnich siti do vypocetnich center . 90% lidi bude mit jen domaci terminal , cili je cela tato debata o distribuovaných vypoctech proste o nicem . Ja tomu pred XX lety taky na cas propadl ,ale casem jsem vystrizlivel a doslo me , ze je to proste slepa vetev prosazovana lidmi snazicimi se spasit svet .... Ony vysledky hovori samy za sebe...
Re:
Vít Výmola,2013-03-16 09:29:48
Blbost je sedět se založenýma rukama a umět jenom kritizovat. To jsme jako měli čekat x let na to, až přijdou cloudy? Ještě ani dnes to nefunguje tak, jak popisujete! A je tu jeden podstaný detail: distribuované výpočty jsou ZADARMO, zatímco výpočetní čas na superpočítačích je pekelně drahý.
Nic neni zadarmo!
Vaclav Knowledge-integration,2013-03-16 14:06:32
Ani v socialismu, at uz dobrovolnem, nebo ne. Kdyz misto zapojeni do nejakeho toho programu distribuovaneho vypoctu byste poslal penize misto CEZu te ktere skupine, aby si zakoupila cas na superpocitaci, vyslo by to nastejno. A navic by byl pro tyto superpocitace vetsi trh a casem by jich bylo postaveno vice, cimz by se cas na nich zlevnil, coz se nestane pokud budou lide pomahat na svych domacich pocitacich.
Me to vypichnuti o terminalech prijde jako patricne upozorneni, proc to brat jako ze se v minulosti, ci doposavad nemelo nic delat.
Taky si myslim ze v nedaleke budoucnosti budou mit doma plnohodnotne pocitace jen odbornejsi, nebo technictejsi lide (anebo ti kteri se obavaji velkeho bratra), kdezto vetsina bezneho obyvatelstva bude mit jen terminaly.
Na druhou stranu
Vaclav Knowledge-integration,2013-03-16 14:26:01
az budou mit lide jen ty terminaly a vlastni vypocty budu probihat nekde jinde, pak asi budou ty domaci terminaly levne (casem je lidi budou mit doma za nejaky maly mesicni poplatek jako byvaly telefony pevnych linek od Telekomu - ty poplatky ovsem budou pro firmy zlatym dolem), ale bude treba si platit pripojeni k takovemu centralnimu pocitaci, mozna platba bude zavisla jak ho kdo bude vyuzivat, zatezovat. Pak by takoveto projekty mohly dal fungovat jako ted - lidi by darovali cast sveho uziti toho centralniho pocitace tem distribuovanym vypoctum. Z jejich pohledu by vse zustalo stejne, zvlast pokud by platili pausalni poplatek s 'neomezenym' pristupem k tomu centralnimu vypocetnimu mozku.
Mozna by to slo zaridit tak, aby pokud ma clovek predplaceny jisty objem vypoctu, tak pokud by neco zbyvalo nad bezne vyuziti behem pausalniho obdobi, by mohlo byt vyuzito na takoveto projekty.
A do tretice
Vaclav Knowledge-integration,2013-03-16 14:32:53
Pokud bude dnesni ekotrotelstvi pokracovat, pak to znamena cernou budoucnost pro takoveto snahy. Ty tam jsou casy 'levne' elektriny, uz nejaky cas prestavaji lide nechavat domaci elektroniku v tzv pohotovostnim rezimu (pozoruji to ve svem blizkem okoli), ono i tech pul watu neustale spotreby (byvalo myslim i nekolik watu) se nahleda.
Takze se posunujeme zpet v case v zivotnim standardu, ja osobne tyhle standby rezimy uz nevyuzivam, plne vypinam na noc i router a satelitni prijimac/TV.
A nebo zase zpět
Pavel Hudecek,2013-03-16 14:58:46
Mě už před delší dobou napadlo, že my si tu platíme, abychom měli doma teplo a jinde zas výpočetní centra platí elektřinu, kterou spotřebují na provoz a ještě za chlazení, aby ten příkon všechen vyhnali ven...
Dalo by se udělat zařízení, které by lidé měli doma jako topení a v něm by prostě byly výkonné počítače, jejichž výkon by provozovatel pronajímal a za to by lidem, co to mají doma platil část elektřiny.
Nejjednodušší by to bylo pro obyvatele severských zemí, kde se topí celoročně. Ale šlo by to i tady, kdyby to vypadalo třeba jako jako Vafky (plynová kamna s komínkem skrz zeď ven), takže když se topit nemá, šlo by teplo ven (za tu dobu by provozovatel platil 100 %).
Opravdu nic neni zadarmo ...
Jan Kufa,2013-03-16 17:14:31
Ty cisla hovori samy za sebe . Kazdy novejsi superpocitac strci veskere DV do kapsy a to ani nemluvim o efektivite vyuziti pouziteho vykonu , tam uz je to radove jinde . I samotne topeni o kterem se zminujete se proste nevyplati , fyzika je neuprosna a tam kde se to pouziva napriklad k vytapeni mistnosti je to jen kvuli "ekologickemu aspektu" , cili napluvit investorum , ze si muze odskrtnout ekologicke hledisko . Topeni vymeniky je proste ulitba pro vetsinu projektu a realne je uspora energie minimalni . ( vs dodatecne vyrobni naklady ) . Tohle proste lidem , pro ktere je elektrina z FVE a vetrniku "zadarmo" nevysvetlime :(
Opravdu nic neni zadarmo ...
Milos Bartonicek,2013-03-16 17:43:38
Jen pro upřesnění, výpočetní výkon systému boinc byl včera 9.770 PetaFLOPS - http://boinc.berkeley.edu/
Výpočetní výkon dalšího velkého nezávislého DC projektu folding@home věnujícímu se výhradně "skládání" proteinů, včera dosáhl 10,139 PetaFLOPS - http://fah-web.stanford.edu/cgi-bin/main.py?qtype=osstats2
A to se jedná jen o dva největší dobrovolnické výpočetní systémy. Mimo nich ještě existuje další desítka menších projektů. Pořád trváte na tom, že každý modernější superpočítač je strčí do kapsy? Letmí pohled do top500 hovoří něco jiného... A to se těchto výpočtů účastní jen nepatrný zlomek celkové internetové populace. Potenciální výkon je a několik řádů jinde. A z ekonomického hlediska se jedná o hardware, který už ve světě existuje, nemusí se pouze k tomuto účelu kupovat a každé dva roky upgradovat. Je to jen zbytkový výkon počítačů, které jinak jejich majitelé využívají i na jiné věci.
Re: Zadarmo
Vít Výmola,2013-03-16 18:43:07
No, abych nezůstal nepochopen. Zadarmo je samozřejmě poskytovaný výpočetní čas zadavateli úkolu (tj. třeba programu SETI). Že nakonec někdo musí zaplatit spotřebovanou energii, případně jiné vstupy, je zřejmé. Ale jde o dobrovolné náklady účastníků. Proto se na distribuované výpočty obracely většinou nevýdělečné programy, které by si jinak takový výpočetní výkon nikdy nemohly dovolit.
Dobre, to beru
Vaclav Knowledge-integration,2013-03-16 19:19:31
jak je mysleno to 'zadarmo'. Ale jak pisu, pred nami je doba, kdy lide budou dvakrat rozmyslet jestli nechat pocitac bezet 24/7 nebo i jen pres den zatezovat protoze to znamena spotrebu vice watu stale drazsi elektriny. A dulezitejsi je mozna vyhled do budoucnosti, nez skutecna drahota te elektricke energie. Zatim to vypada, a dle meho nazoru je to jistota, ze dlouhodobe bude pro prumerneho obcana stale hur a hur a vsechny takoveto projekty budou nachazet mene a mene pochopeni. Asi jako dnes i v ty Americe radsi utrati penize na socialni ucely, nez na nejaky vesmirny program.
Zajimalo by me jestli vsechny projekty pro superpocitace jde 'rozdrobit' za ucelem distribuovaneho zpracovani.
Re: Dobre, to beru
Milos Bartonicek,2013-03-16 19:37:04
Zdaleka ne... mnoho důležitých aplikací do tohoto spadá a lze je takto distribuovaně počítat, ale řadu dalších takto řešit nejde. Myslím, že článek tyto technické překážky i přes své jazykové nedokonalosti (rozhlasové pulsary :-DD), popisuje celkem dobře.
Ano..
Jan Kufa,2013-03-16 19:38:28
Vzhledem k tomu s jakou efektivitu pracuji distribuovane systemy povazuji hodnoty okolo 10-50K. PetaFLOPS jako vysmech . Samotna hodnota ma s realnou rychlosti vypoctu maloco spolecneho . Kdyby jste radeji usporadali sbirku a za vybrane penize nakoupili vypocetni cas , tak by to bylo urcite uzitecnejsi . Jiste cast lidi radeji zapne PC , nez aby posilali realne penize , ale to je uz jiny problem......
RE: Ano..
Milos Bartonicek,2013-03-16 20:12:42
Jistě takové hodnoty by byly nesmyslné, hodnoty samozřejmě znamenají 10 desetinná čárka 139 PetaFlops. Za nejednoznačnost se omlouvám. Co se týče měření výkonu, takový folding@home velmi dbá na jeho přesnost a vše měří, podle množství odevzdané práce a množství výpočetních cyklů, které jsou na vyprodukování jednoho takového výsledku potřeba. Není to tedy jen hloupé sečtení všech přihlášených počítačů.
Je pravda, že některé projekty posílají jeden ten samý příklad třeba dvěma lidem, aby se ujistily, že výsledky nejsou úmyslně zfalšované nebo jinak byť jen neúmyslně poškozené a to samozřejmě snižuje celkovou efektivitu. Jiné projekty se to ale rozhodly řešit jinak, a své příklady nezdvojují vůbec, popřípadě vždy jen pro kontrolu jednou za čas malý počet příkladů pošlou dvakrát.
Já jen aby nedošlo k mýlce. Rozhodně si nemyslím, že nás distribuované výpočty spasí, ani nejsem fanatik, co by po všech chtěl, aby se připojili. Pro spoustu lidí to není, nemají vybavení, s počítačem neumí, či jen mají jiné zájmy, koníčky, popřípadě pomáhají nějak jinak či vůbec nemají peníze, atd. Všechny tyto životní situace a přístupy plně chápu a nezpochybňuji je.
To co se ale snažím obhájit je to, že DV mají v současné vědě své určité místo. Že dokáží pomoci s důležitými vědeckými problémy a přinesou možnost výpočetního výkonu i neziskovým institucím a jiným organizacím, které by se k němu dostávaly těžko či vůbec. A že to celé není jen zbytečným a naprosto neefektivním plácáním výkonem a energii. Toť vše. Jen uznání, že to může být i k něčemu užitečné. Za 10 let to může klidně být vše tak, jak říkáte a je to z mého pohledu i dost pravděpodobné, ale zatím to tak není a nějakou dobu ještě nebude a společný výkon a efektivitu 10000 moderních herních grafických karet, které vlastní dnes každý puberťák bych zatím nepodceňoval.
Náklady na elektrřinu
Milos Bartonicek,2013-03-15 17:40:18
Vzpomínám si, když na přelomu roku 2011/2012 probíhala soutěž v distribuovaných výpočtech na základních a středních školách, kterou podpořilo i MŠMT, proběhla na stránkách sdružení diskuze na toto téma včetně přesnějších výpočtů nákladů na elektřinu. Odkaz na diskuzi je zde http://forum.czechnationalteam.cz/viewtopic.php?f=261&t=2704&hilit=n%C3%A1klady
Obecně lze ale říci, že je naprosto na každém, kolik se rozhodne svému oblíbenému projektu přispět a jestli ho to bude stát pár desítek korun ročně nebo v případě nejvýkonnějších počítačů běžících 24/7 i několik tisíc ročně. Přesně nastavit cílový limit ceny za elektriku bohužel nejde, ale velmi přesně je vyřešeno kolik si počítač z celkového volného výkonu počítače ukrojí. A od toho se samozřejmě odvíjí i ta výsledná cena.
Klidně stačí pokud by každý přispěl jenom jedním jádrem procesoru a to pouze v době, kdy na počítači pracuje např. ve Wordu nebo surfuje na internetu. Kouzlo distribuovaných výpočtů netkví totiž v tom, aby jednotlivec poskytl co největší výkon, ale v množství počítačů, které se do projektů dohromady zapojí. Pokud by se zapojila jen 1/10 všech počítačů ve světě a každý poskytl byť jen jedno jádro (náklady ročně v řádu desítek korun), stačilo by těch 100 000 000 jader k vytvoření suverénně nejsilnějšího počítače na světě o několik řádů převyšujícího ty současně nejvýkonnější superpočítače. Chci tím říct, že kouzlo tkví v tom se zapojit, byť i jen takto symbolicky a skutečný výsledek, pokud by se našlo dostatek takto smýšlejících lidí, by byl ohromný.
Bohužel musím říct, že jsou distribuované výpočty jako způsob pomoci vědě mezi obyčejnými uživateli naprosto na okraji zájmu. Projektu Boinc se například v současné době aktivně účastní "jen" kolem 300 000 lidí, což je v celosvětovém měřítku velmi málo. A to tento způsob pomoci výzkumu podporují velké firmy a univerzity jako IBM, Intel, Evga, Stanford, Harvard a výsledek výzkumu jde vždy transparentně k humanitárním účelům. Podporou firem mám na mysli, že na něj darují své peníze a poskytují svůj volný výpočetní čas.
Jako odpověď na nejčastější otázky, které se vždycky po podobnými články objeví, jsme připravili i tento článek, který na většinu těch nejčastějších odpoví. http://www.czechnationalteam.cz/view.php?cisloclanku=2011110001
s pozdravem Miloš Bartoníček, CNT
Ono to jde i zcela zadarmo
Pavel Hudecek,2013-03-16 14:45:52
Například já topím elektřinou. Když výpočty poběží v době, kdy má topit topení, bude topení topit přesně o příkon počítače méně, takže mě to v zimě nebude stát ani korunu, i kdyby to běželo na všech počítačích co tu máme, 16 hodin denně. Jiní to mají na 8, 20, nebo i 22 hodin denně.
Jen by to chtělo nějakou podporu na straně toho softwaru. Nejlepší by bylo, kdyby stačilo do nějakého nastavení opsat čísla z nálepek na elektroměru (aktuální údaje o stavu jsou online k dispozici). Druhou možností by bylo dát do USB nějakou krabičku, co by se zapojila k topení, aby program věděl, kdy má topit. Ale to už by bylo pro běžného uživatele dost práce navíc, v porovnání s pouhým stažením programu.
RE: Ono to jde i zcela zadarmo
Milos Bartonicek,2013-03-16 15:49:22
Tak dvoupásmový tarif je něco, co by Vám mnoho lidí od nás z týmu závidělo :-D Bohužel nemám žádnou zkušenost s propojením vytápění a počítače, takže v tomto mnoho neporadím. Já používám prozaický způsob pro výpočet ceny. Wattmetrem jsem si změřil příkon počítače při plné zátěži, který je 220W/h. Průměrně mi PC běží 8-10 hodin denně a z toho už si lehce odvodím představu, kolik mi to bude stát.
Výhoda je, že BOINC umožňuje jednoduše nastavit dny a hodiny, kdy smí počítat a kdy ne. Pro Vás by bylo ideální si nastavit pouze dobu, kdy máte nízký tarif a výpočty by tak zcela automaticky běžely jen v tento vymezený čas. To by se pak zkombinovalo s nějakým prográmkem co sám vypne ve vymezenou dobu počítač a celé by to pak mělo běžet zcela automaticky. Ale jinak osobně nevím, možná někdo od nás má s tím větší zkušenosti zkusím se zeptat, ale od propojení počítače s vytápěním, aby se vše řídilo zcela automaticky, bych si moc nesliboval.
To co ale mohu z vlastní zkušenosti říct, je, že počítač dokáže přes zimu zastoupit topení celkem slušně. Sám si takto doma přitápím a nepamatuji si, že bych si musel v místnosti, kde počítač běží, pouštět tento nebo minulý rok topení.
Nepište prosím W/h jsem na to alergickej :-)
Pavel Hudecek,2013-03-16 16:41:59
Ve wattech je již čas obsažen: 1 W = 1 J/s
No nic. Dost bylo osvěty:-)
To nastavení časů není špatné, ale takhle ty sazby dávno nefungují: Řídí se to s pomocí HDO (hromadné dálkové ovládání), kdy distributor podle potřeby zapíná různým skupinám lidí topení, když má nadbytek výkonu. Do kterých skupin kdo patří, pozná právě podle těch čísílek na samolepkách. Dlouho to fungovalo velmi pravidelně, takže to bylo skoro stejné, jako podle hodin. Ale od doby zvýšeného výskytu OZE se značně zvýšil výskyt nepravidelností, takže podle času by to bylo tak na 50-70 %. Znám lidi s herními počítači, kde je příkon za plné zátěže 800 W i více, ti by mohli přispět nemalým dílem, ale kdyby to nešlo udělat pořádně, asi by jim to rodiče po vyúčtování elektřiny zatrhli:-)
Na druhou stranu si myslím, že když se v tom angažují zmiňované velké firmy, určitě by nebyl problém přesvědčit i energetiky. Z jejich strany by stačilo zajistit předávání dat na server projektu, což by je nestálo skoro nic a mohlo by to fungovat po celém světě.
RE: Ono to jde i zcela zadarmo
Milos Bartonicek,2013-03-16 17:30:16
No tak to je potom záludné, předpokládám, že počítač se jednoduše tím hdo signálem sám nezapne a musí se spouštět ručně... lituji, ale v tom se nevyznám, tudíž neporadím...
Několik lidí se už zkoušelo s elektrárnami domluvit, konkrétně na možnosti právě dvoutarifní sazby bez vlastnictví přímotopu nebo akumulátoru a bohužel neuspěli. Předpokládám, že lobbing v této oblasti není ještě příliš silný, i když pokud by na tom participovalo dostatečné množství lidí, myslím, že by se jim to ekonomicky bohatě vrátilo.
Jinak moderní počítačové součástky začínají být čím dál úspornější. Můj počítač s i7 3770@3.9GHz spotřebuje v plné zátěži procesoru 107W, když k tomu nechám počítat i grafickou kartu GTX 660 Ti je spotřeba celé sestavy max 240W. Jistě není to úplně to nejvýkonnější co dnes existuje, ale na spotřebu 800W bych dnes potřeboval alespoň 3 nejsilnější grafické karty. Přechod na 28 nm výrobní proces se v tomto ohledu projevil výrazně a snad to tak bude dál pokračovat.
Spínání
Vojtěch Kocián,2013-03-16 21:24:57
Server se zapne sám, pokud je tak nastavený, ale to je poměrně drahé topení. Desktop půjde amatérsky dovybavit časovačem, který po několika sekundách od připojení k síti "stiskne vypínač". Přepnutí na normální zásuvku za chodu také půjde zařídit, ale podle předpisů by to nejspíš nebylo (nebo by to bylo drahé). Přivést signál HDO do počítače v chodu pro spuštění programu by nemělo být nic neřešitelného. Měla by stačit libovolná karta binárních vstupů (odvážnému stačí paralelní port, zvukový vstup, USB a podobně) a něco, co na ní signál HDO bezpečně přivede. Třeba zdroj 230V AC na 5V DC (nabíječka na mobil). Pak to ještě vyřešit programově a je hotovo.
Distributoři energie potřebují, aby se po sepnutí HDO výrazně zvýšila spotřeba domácnosti. 200 W je nevytrhne a takový herní počítač sice může být spouštěný HDO, ale určitě budete chtít mít možnost spouštět ho i normálně a budete to dělat často. Sepnutí HDO pak bude znát jen málokdy. Distributorovi je taková domácnost pro řízení sítě k ničemu, takže nemá důvod jí zlevňovat elektřinu.
Nemáte někde statistiku?
Michal Vojtíšek,2013-03-15 16:33:44
Kolik tahle aktivita stojí v nákladech na energii. Jako kolik se projede elektřiny a na kolik to vyjde.
Více méně to byl důvod proč jsem s tím přestal. Když jsem se v roce 2003 dostal na 6,5K měsíčně za elektřinu. Plno výpočtů se dělalo redundantně atp. Tzn více uživatelu dostávalo ty a samá data k analýze.
Existuji dnes nějaké aplikace co dokáží valuovat nastavení. Tzn , řeknete, chci vložit do projektu 1000kč/měsíc. O ničem jiném než o té spotřebě to není. Díky za odpověď.
náklady dobrovolníka
Pavel Červinka,2013-03-16 09:39:07
Ano přesně tak, o nákladech na lektřinu to dnes je. Osobně to mám Einsteina a ještě Rakovinu na jednom svém PC v práci, a to s tím, že každý večer při odchodu z práce oběhnu patro, povypínám LCD/plasma televize a pozhasínám světla (pracuji v Televizní Stanici v Londýně a těch non-stop běžících televizorů tam jsou fakt mraky), takže za sebe vím, že jsem ušetřil firmě daleko víc energie než spotřeboval, navíc ta spotřeba šla na "dobrou věc" a ne nazmar...
Je tu ještě problém s tím, že desktopové procesory, chladiče a pod. nebyly dimenzování na trvalou zátěž, takže pokud necháte CPU (nebo GPU) zatížit na 100%, tak je trvale přehřátý. Mně se v HP tower desktopu podařilo vyladit rychlost větráčkuv BIOSu na kompromis mezi hlučností a přehříváním CPU. Nyní když můj 4-jádrový CPU s HT jede na 75%, je jeho teplota kolem 60ti stupňů, což by ještě mělo jít (dokud jsem nezvedl otáčky větráku PSU, byla ta teplota přes 80 stupňů).
S pozdravem
CePal
Kvalitně napsány článek
Milos Bartonicek,2013-03-15 15:15:47
Jako člověk, co volný výpočetní výkon svého PC věnuje distribuovaným výpočtům už nějaký ten rok, musím říct, že se jedná o nejlépe napsaný článek na téma Einstein@home, co v českých médiích (jestli lze tímto slovem OSLA označit) vyšel. A že už jich pár za tu dobu bylo.
Je jasné, že zajímavých projektů, které jsou na této platformě dostupné je celá řada a není v silách jediného článku objasnit tuto problematiku do detailů, takže pokud to nebude vadit, rád bych případné zájemcům, které tento článek zaujal nebo mají jen nějaké dotazy ohledné dobrovolného věnování nevyužitého výkonu počítače na vědu, rád odkázal na stránky největšího českého sdružení lidí, kteří se rozhodli tímto způsobem výzkum v různých oblastech podpořit. Na stránkách http://www.czechnationalteam.cz/ Vám rádi zodpovíme vše, co Vás bude zajímat
Mnohé také jistě zaujme fakt, že i Česká republika má nově svůj vlastní astronomický projekt provozovaný Karlovou univerzitou v Praze a zabývající se modelováním tvaru planetek z fotometrických dat. Naše sdružení v současné době připravuje velmi rozsáhlý článek věnovaný tomuto. Pokud by měli autoři těchto stránek a jejich čtenáři zájem mohl by se celý článek, popřípadě odkaz na něj, objevit i zde.
Pane Houžňáku
Mojmir Valasek,2013-03-15 11:39:04
Smím-li se zeptat - na jaké universitě že to zvyšovalo ranking?
Předem díky za odpověď.
Pane Houžňáku
Mojmir Valasek,2013-03-16 06:01:58
Ja jsem jen prodavač v oddělení bílé elektro v Táboře, ale Vy tu pod jiným článkem uvádíte, co máte titulů. Občas jsou ale Vaše příspěvky mimo mísu, proto by asi nejen mne zajímalo v čem Vám věřit více a co je Vaše "parketa". Na universitách bývá zvykem publikovat ale pod Vaším jménem jsem nic nenašel. U mne to je jiné, ale tak vzdělaný člověk by se nemusel stydět za svou práci.
No, tituly mam jaksi jenom dva,
František Houžňák,2013-03-16 18:39:06
inzenyrsky a prirodovedny, takze bych to nezahrnoval do kategorie "co mate titulu", ale to je snad jedno, ne ? Mimochodem, v jake souvislosti jsem to psal, to se na to nekdo ptal nebo co ? Sam od sebe to nedelam, protoze to povazuju obecne za velmi malo relevantni, nejake tituly, napriklad jeden z mych davnych pratel nezvladl ani prumyslovku a byl pak velmi uspesnym podnikatelem. Muzete mi rict, kdyz to sledujete, u ktereho clanku to bylo ? Rad bych se na to podival. V cem mi mate verit, no, obecne ve vsem, ja se nevytahuju (aspon si to myslim) a pisu jenom o vecech, kterym vicemene rozumim, a cemu nerozumim, do toho se nemotam (treba jaderna fyzika, kde jsem pouze pouceny laik). Moje vlastni profesionalni parketa, kdyz vas to zajima, je biotechnologie, chemicke inzenyrstvi, jednodussi numericke metody a prakticka administrace pocitacovych siti a pocitacu, parkety na stupni "pouceny laik" pak astronomie, fyzika, biologie, geologie, "klimatologie" a podobne prirodni vedy, pak neco jazyku jako je anglictina, nemcina, francouzstina, spanelstina a rustina, no a dalsi, co patri k vseobecnemu vzdelani, jako historie ap. Jo a taky otazky tykajici se Nemcu a jejich nazoru a chovani, to ovladam docela dobre. V cem a kde byly podle vas moje prispevky "mimo misu" ? Samozrejme, clovek obcas neco placne, protoze si clanek poradne neprecetl, myslite tohle neo neco jineho ? Na univerzitach byva zajiste zvykem, ba primo povinnosti, publikovat, ale protoze se uz pres patnact let nezivim vedou, lec administraci kompjutru a prednaskami a podobnymi otravnymi, lec nezbytnymi vecmi, tak jsem uz pres patnact let nic neopublikoval. Proto jste taky nic nenasel. Za svoji praci se nestydim, taky proc, ze ano, stejne jako se vy nejspis nestydite za praci svoji. Jak jste na to prisel, na to stydeni ? To jsme se zase rozpovidali, jak dí klasik, a ja jsem uplne zapomnel vam rict, na ktere ze to universite v Nemecku pusobim.
Božínku
Věra Marounková,2013-03-16 23:57:35
Voni jsou ale chytrej, pane Vachmajstr. A to jste fakt nenapsal ani popularní článek? Ani jeden? Nevěřím. Tolik jazyků a přednášek .... to za těch patnáct let ani kapitolku do skript? Něco abyste těm Vašim studentům tu Vaší látku podal?
Pane Houžňáku, že Vy nás tu jenn tak Houžňáte?
Ale Věruško,
František Houžňák,2013-03-17 11:56:45
slušně jsem odpověděl na položenou otázku. Já za to nemůžu, že vás to irituje. Napsal jsem, napsal, ale vy jste to asi - trestuhodný to počin - nečetla. Ale nebyl to populární článek, to ne, jenom části skript a nějakých třicet odborných článků, když vás to tak prudce zajímá. Žádná sláva, ale na těch deset let aktivního vědcování takový obstojný podprůměr až průměr. Máte ještě nějaké dotazy?
Jo, Věruško, a ještě jedna technická,
František Houžňák,2013-03-17 12:01:33
ten vachmajstr se nejmenoval Vachmajstr, jak se mylně domníváte, ale Flanderka. Pokud mi neverite, kouknete se semkonc: http://zputimi.webz.cz/svejk/flanderka.html
A tu o Karkulce
Věra Marounková,2013-03-17 18:34:30
jasne ze Vam to vsechno verime. Škoda, že jste je psal pod pseudonymem :) Nějak se nemohu zbavit dojmu, že je z Vás teď zamindrákovaný důchodce, který se zmůže akorát na plácání v diskusích.
Ale Verusko, skutecne
František Houžňák,2013-03-17 22:44:43
se jmenoval Flanderka, verte mi to. Podivala jste se na tu moji referenci ? Az se podivate, uverite. Kdyz se toho sveho dojmu nemuzete zbavit, tak se ho proste nezbavujte, to je jednoduche, taky by bylo od vas osklive, sve dojmy opoustet jako sirotky. Minderwetigkeitskomplexy se mi prozatim vyhybaly a budou tak cinit, bohdá, i nadale. Jak jste daleko s Einstein@home ? Uz jste mela nejaky hit ? (to mi pripomina ten zidovsky vtip s tim telegramem: Pane Leib, jedte na pomoc generalu Nobilemu. Pokud nemuzete, poslete mi dvacet paru hnedych jezdeckych bot.)
Verko,
Jim Valenta,2013-03-17 23:29:30
neperte se s ním. On pracuje v Německu na tajných projektech, nemůže nám říci na čem ani uvest jednu jedinou citaci z toho co napsal.
On by chtěl, ale soukmenovci mu nedovolí.
Prosimvas, jak jste prisel na tuhle blbost ?
František Houžňák,2013-03-15 07:04:35
"Nyní se zaměřme na to co vlastně vede dobrovolníky k spolupráci na tomto projektu. Základní motivací pro tuto činnost je jednoduchá: souhrnný výpočetní výkon počítačů těchto dobrovolníků obecně přesahuje výkon super-počítačů univerzit, veřejných a soukromých laboratoří o dva až tři řády." - Nehlede na to, ze v "odpovedi" se vubec k "otazce" nevyjadrujete, motivace byla jednoduse ta, aby byli v rankingu at uz danych zemi nebo vseobecne co nejvys. Nechal jsem tenkrat bezet seti@home v celem studentskem PC-Poolu, jehoz jsem spravcem, a byli jsme nakonec v nemeckem rankingu na druhem miste, coz nas potesilo, i kdyz praktickeho vyznamu to nemelo. Jinak se pripojuji k predrecnikovi, naucte se nejdriv psat jednodussi slohy, treba o nedelnim vylete, a az pak zkousejte veci slozitejsi, jako treba tenhle clanek, jinak to vypada, jako by to psal klokan mezi skoky.
Mate mindrák?
Milan Matejka,2013-03-15 09:43:07
Za Vasich mladych let mozna, pane Houvžvňáku. Ale zkuste si pri nedelnim vylete neco o tom precist ono uz to do rankingu totiz hoooodne dlouhou dobu nejde :)
Na začátku
Michal Vojtíšek,2013-03-15 16:38:24
ten ranking jednotlivce byl významná motivace. Hodně lidí co extrémně taktovalo CPU a GPU si tím honilo trika. Postupně se z toho stal ranking národní, a pak už jen touha pomáhat. Popularitu tomu dalo Seti. Pak rak a další. Ale to už bylo jen o tom pomáhání.
Ale pane Matejko,
František Houžňák,2013-03-15 18:04:17
jaky mindrak a proc bych ho mel mit ? Tenkrat se ranking delal, vy si na to nepamatujete ? Byvalo to i tema u obeda. To je takova hra, vy jste nikdy treba nehonil pidizviky po obrazovce jenom proto, abyste mel vic bodu nez Venca a Honza ? Hledani pulsaru je samozrejme smysluplnejsi nez hledani mimozemskych inteligenci, kde bysme spis meli byt tissi jako myssi, aby nas nekdo nesezral. Ale uz to nedelam.
Re:
Vít Výmola,2013-03-16 09:36:53
Je to pravda. Spousta lidí počítala SETI (případně jiný distrib) kvůli rankingu. Ať už vlastního nebo pro žebříček univerzit, států...
Ale zas na druhou stranu jednak ne všichni, jednak skoro všichni věděli, k čemu výpočty jsou a celé to mělo užitečný účel.
Františku
Jim Valenta,2013-03-18 08:54:36
Jasně, že Vám věříme. A vy věříte, že máte v občance Houžňák a že píšete články a přednášíte na universitě?
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
