Obliczenia rozproszone, czyli jak Twój komputer może pomóc w rozwiązaniu problemów współczesnego świata?

Wyobraź sobie, że kupiłeś 8-osobowego busa z potężnym silnikiem. Jesteś jednak singlem, który codziennie dojeżdża 2 kilometry do pracy, praktycznie ciągle stojąc w korku. To trochę bez sensu, prawda? Podobnie jest z naszymi komputerami. Kupujemy potężne maszyny, ale na co dzień w ogóle nie wykorzystujemy ich potencjału. Istnieje jednak sposób na powstrzymanie tego marnotrawstwa. Są nim obliczenia rozproszone. Dowiedz się, na czym to właściwie polega.

Czym są obliczenia rozproszone?

Najłatwiej będzie wytłumaczyć to na konkretnym przykładzie. Załóżmy, że na co dzień pracujesz na komputerze wyposażonym w procesor klasy Intel Core i5 oraz 4 GB kartę graficzną. To dość mocna maszyna, przed którą spędzasz 8 godzin dziennie. Przez 90% tego czasu pracujesz w edytorze tekstu i korzystasz z przeglądarki internetowej. Oznacza to, że Twój komputer wykorzystuje około 10-15% swoich zasobów. Reszta – pisząc obrazowo – zwyczajnie się marnuje.

Twórcy idei obliczeń rozproszonych już dawno dostrzegli to zjawisko. Wpadli więc na pomysł, aby połączyć jak najwięcej komputerów na całym świecie w ramach jednej platformy i wykorzystać choć część ich wolnych zasobów obliczeniowych. W ten sposób powstanie globalny superkomputer zdolny do wykonywania najbardziej skomplikowanych operacji matematycznych.

Aby było to możliwe, konieczne jest stworzenie serwera pełniącego rolę komputera centralnego. To on przydziela konkretne zadania obliczeniowe poszczególnym jednostkom podłączonym do sieci i biorącym udział w projekcie.

Obliczenia rozproszone są więc idealnym rozwiązaniem problemu marnotrawienia mocy i energii. Dzięki nim nie trzeba też inwestować w zbudowanie potężnego komputera, co pochłonęłoby setki milionów dolarów. Poza tym taka maszyna byłaby zarezerwowana tylko dla wybranych inwestorów. W przypadku obliczeń rozproszonych moc jest udostępniana wszystkim, których projekt zostanie zakwalifikowany do programu.

Najbardziej znanym programem tego typu jest BOINC. To platforma obliczeń rozproszonych stworzona w 2002 roku i do dziś funkcjonująca na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley.

Czemu ma to służyć?

Przede wszystkim rozwojowi nauki. W założeniu platforma BOINC oraz inne systemy obliczeń rozproszonych są wykorzystywane do obsługi ambitnych, ale słabo finansowanych projektów. Wśród nich warto wyróżnić m.in. Einstein @ Home czy SETI @ home (ten drugi był punktem wyjścia do stworzenia BOINC).

Mówimy tutaj o niezwykle ważnych badaniach naukowych, które mogą zmienić naszą rzeczywistość. Naukowcy pracują chociażby nad wynalezieniem szczepionek i lekarstw na choroby cywilizacyjne czy nad rozwojem technologii informatycznych, dzięki którym będziemy żyć wygodniej, bezpieczniej i taniej. Do czynienia postępów potrzebna jest jednak ogromna moc obliczeniowa, a tę udostępniają właśnie zwykli „Kowalscy” włączający się w projekty typu BOINC.

Twój komputer też sprawdzi się w walce z globalnym ociepleniem!

Od razu wyjaśnijmy: nie musisz być komputerowym geekiem, aby także włączyć się w proces współtworzenia sieci obliczeń rozproszonych. Możesz to robić na własną rękę lub dołączyć do jednego z zespołów – najsłynniejszym (niestety już niedziałającym) z nich był Polish National Team, który swego czasu osiągnął 5. wynik na świecie pod względem udostępnionej mocy.

Możesz włączyć swój komputer do programu np. BOINC instalując na nim oprogramowanie open source, które bez Twojego udziału będzie się łączyć z serwerem programu i czekać na przydzielone obliczenia. Cały proces odbywa się w tle, nie powinieneś odczuć żadnych spadków wydajności czy istotnego wzrostu zużycia prądu.

Jeśli w danym momencie sam będziesz potrzebować pełnej mocy obliczeniowej komputera, to aplikacja po prostu się nie uruchomi. Co więcej: masz możliwość przypisania określonej mocy obliczeniowej procesora czy karty graficznej na potrzeby programu. Twórcy BOINC gwarantują przy tym pełne bezpieczeństwo zarówno sprzętu, jak i danych wolontariusza.

Na koniec wspomnijmy jeszcze, że możesz udostępnić moc dowolnego urządzenia działającego pod systemem operacyjnym Windows, Linux, macOS lub Android. Nie ma tutaj znaczenia jakość sprzętu – przyda się pomoc każdego, nawet właściciela starego peceta.

Więcej na temat udziału w projekcie Boinc znajdziesz tutaj.