Более 15 лет назад специалисты Stanford University (США) запустили проект распределенных вычислений Folding@Home. Проект позволил любому желающему «пожертвовать» вычислительные мощности своего компьютера для построения модели свертывания белка. На сегодняшний день проект уже позволил опубликовать 114 научных статей. И совсем недавно инициатива была расширена на смартфоны, чьи вычислительные мощности будут использоваться в режиме бездействия. Подключиться к проекту поможет приложение от Sony.

Белки могут сворачиваться множеством различных способов, что влияет на то, как они функционируют внутри живых организмов.

Неправильное свертывание белков может привести к развитию болезни, в частности, к болезни Альцгеймера – тяжёлому заболеванию, выявляемому все чаще и чаще. Кстати, помимо клинического интереса, эта болезнь представляет и академический интерес, поскольку затрагивает ряд важных вопросов биофизики.

Представители рабочей группы из Stanford University (США), курирующие проект Folding@Home, сравнивают процесс свертывания белка с клубком шерсти; при этом определение «траектории» нити в этом мотке требует огромных вычислительных мощностей.

На старте проекта им требовался примерно в 100 000 раз более быстрый компьютер, чем был в наличии. Развернув проект Folding@Home, вместо одного очень мощного компьютера они получили 100000 компьютеров.

Стоит отметить, что такой прирост техники приносит свои плоды, только если задача разбита на отдельные небольшие части.

Хотя еще в 1998 году, когда начинался проект, уже функционировало несколько инициатив с использованием добровольных вычислений, разработка схемы, как можно использовать вычислительные ресурсы пользователей интернета, стала настоящим прорывом.

В результате исследователям удалось разработать препарат (соединение свинца) для борьбы с болезнью Альцгеймера, а также понять некоторые фундаментальные моменты, в частности, расширить знания о динамике белков и о том, как ключевые белки ведут себя при возникновении раковых заболеваний.

Теперь, поскольку основные трудности начального этапа по распараллеливанию задачи уже преодолены, исследователи задумались о привлечении в своей проект и пользователей смартфонов.

Вычислительная задача построения модели свертывания белка решается чрезвычайно сложно, но она имеет свои преимущества по сравнению с аналогичными экспериментами, которые, как известно, очень сложно провести.

Ученые надеются использовать новые вычислительные методы, чтобы заполнить пробелы в деталях, о которых не могут рассказать реальные эксперименты. Для этого им необходимо повысить минимальный уровень точности расчетов, что существенно повысит вычислительную нагрузку.

Дополнительный прирост доступной мощности ученые как раз и рассчитывают получить в быстро развивающемся сегменте смартфонов, чьи аппаратные ресурсы постоянно растут.

Для привлечения и удержания волонтеров проекта ученые постарались свести к минимуму все возможные неудобства. В мобильном сегменте желание не мешать пользоваться устройством реализовать сложнее, нежели когда речь идет о ПК. Настольный компьютер, как правило, не используется в течение длительного времени ночью, что дает возможность запустить расчеты. Те же соображения были верны и для PlayStation 3 (когда Sony в 2007 году разработала соответствующее ПО для устройства). В условиях ограниченного срока автономной работы (с учетом характера использования смартфонов), поиск удобного для владельца временного интервала потребовал больше усилий. В результате было принято решение использовать ресурсы устройства, только когда оно заряжается и при этом не используется.

Более подробную информацию о проекте можно получить на сайте Folding.Stanford.Edu.