世界最大的分布式计算项目Folding@home
Folding@home(简称FAH或F@h)是一个研究蛋白质折叠、误折、聚合及由此引起的相关疾病的分布式计算工程。由斯坦福大学化学系的潘德实验室(Pande Lab)主持,于2000年10月1日正式启动。这包括蛋白质折叠的过程和蛋白质的运动,并且依赖于在志愿者的个人计算机上运行的模拟。Folding@home 目前位于圣路易斯华盛顿大学,由维杰·潘德(Vijay Pande)的前学生Greg Bowman领导。
Folding@home现时是世界上最大的分布式计算计划,于2007年为吉尼斯世界纪录所承认。由于2019冠状病毒病疫情,对该项目的兴趣增加,该系统在2020年3月下旬实现了大约1.22 exaflops的速度,到2020年4月12日达到了2.43 exaflops, 使其成为世界上第一个exaflop计算系统。其大规模计算网络的这种性能水平使研究人员能够对蛋白质折叠进行计算成本高昂的原子级模拟,其时间比以前长数千倍。 自2000年10月1日启动以来,潘德实验室(Pande Lab)已经产生了 225 篇科研论文,作为 Folding@home 的直接成果。该项目的模拟结果与实验非常吻合。
2004年3月8日,研究基因结构的Genome@home计划终止,并入Folding@home。
Folding@home专注于精确地模拟蛋白质折叠和错误折叠的过程,以便能更好地了解多种疾病的起因和发展,包括阿兹海默症、亨廷顿舞蹈症、牛海绵状脑病(疯牛病、疯牛病)、癌症和囊胞性纤维症。到目前为止,Folding@home 已成功模拟5—10微秒的折叠过程,超出先前估计可模拟的时段数千倍。
很多研究蛋白质结构的论文,都有引用这个计划的成果。
伊利诺伊大学香槟分校在2002年10月22日发表的报告证实,该计划采用分散模拟方式,所得出的结果是准确的。
Folding@home并不依靠强大的超级电脑进行计算,反而主要的贡献者是成千上万的个人电脑。每部参与的电脑都安装了一个在后台运行的客户端程序,在系统不忙碌的时候调用中央处理器执行模拟工作。现时世界上绝大部分的个人电脑,在一般的情况下都很少用尽本身的计算能力。Folding@home就是使用这些本来都浪费了的运算力量。
Folding@Home的客户端会定时连接设于斯坦福大学的服务器去获取“工作单元”(work units),即一种存有实验资料的数据包,根据实验资料进行计算。每个工作单元计算完成后,再传回服务器。
Folding@home的客户端利用了经修改的TINKER、GROMACS、AMBER及CPMD这四款分子模拟程序进行运算,并会在许可的情况下作出优化,以把运算速度加快。这四款模拟程序也被修改成多个不同版本,供多款作业平台使用,每款程序的变体会以编号“Core xx”作分类。
Folding@home Console version是Folding@home的命令行接口版本,由史丹佛大学化学系的潘德实验室主持,于2000年10月1日正式启动,可精确地模拟蛋白质折叠和错误折叠的过程,以便能更好地了解多种疾病的起因和发展,Folding@home目前是世界上最大的分布式计算计划。获 取 更多前沿科技 研究 进展访问:https://byteclicks.com
