Che cos’è il calcolo distribuito e perché tutti noi dovremmo interessarcene?
La risposta è molto semplice e al tempo stesso di grande importanza. Vediamo insieme di cosa si tratta.
I mezzi informatici, che sono uno strumento fenomenale in quanto hanno permesso di accelerare considerevolmente il progresso dell’umanità, sono sempre più fondamentali in qualsivoglia ambito di ricerca scientifica, dalla medicina alla fisica, dalla meteorologia allo studio del cosmo.
Sebbene la potenza dei calcolatori vada aumentando di anno in anno, la necessità di capacità di calcolo risulta spesso maggiore di ciò che le possibilità economiche degli enti di ricerca offrono. Come fare per ovviare a questo problema?
Una soluzione c’è, e qui entra in gioco il “calcolo distribuito”. Dislocati su tutto il pianeta ci sono oltre un miliardo di personal computer - 25 milioni in Italia - che generalmente vengono sfruttati solamente per una minima percentuale delle proprie capacità.
Da qui la geniale idea alla base del “calcolo distribuito”: unire le forze di tanti computer per realizzare potenze di calcolo enormi, sfruttando appunto le risorse inutilizzate dei nostri computer.
Per usare al meglio tutta questa potenza, i ricercatori del progetto Seti dell’Università di Berkeley hanno sviluppato il software BOINC (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing), una nuova e potente piattaforma per il calcolo distribuito che sfrutta le risorse dei PC offerte volontariamente.
BOINC.Italy è nato quando alcuni utenti italiani hanno scelto di appoggiare vari progetti che utilizzano questa piattaforma creando un proprio gruppo di calcolo e invitando chiunque voglia a farne parte. Vediamo in dettaglio di cosa si tratta.
Come funziona?
Il processo con cui funzionano i progetti di calcolo distribuito è semplice e non c’è bisogno di alcuna conoscenza tecnica per contribuirvi. La prima volta che si avvia BOINC viene chiesto a quale progetto vogliamo aderire. Se ne può scegliere uno o anche più di uno. Da questo punto in poi tutto avviene in modo automatico. Ogni progetto scaricherà sul PC il proprio CLIENT, cioè il programma che si occuperà di elaborare i dati. Il programma BOINC si connetterà ad Internet, scaricherà dei pacchetti di dati (chiamati Work Units o anche tasks, abbreviato WUs), li farà elaborare al nostro PC tramite il client del progetto e, completata la Work Unit, provvederà a riportare i risultati ed a acquisire nuove WUs. Durante l’elaborazione non è necessario restare connessi ad Internet.
È possibile elaborare questi dati sul proprio PC quando si vuole, in generale in ogni attimo durante il quale il PC, e in particolare il processore, non viene utilizzato in nessuna operazione o compito gravoso. Si può utilizzare la potenza di calcolo del proprio computer per elaborare mentre si naviga, si scrive una relazione, si legge la posta e persino mentre si guarda un film.
È possibile spegnere il proprio computer in qualsiasi momento, l’elaborazione dei dati si interrompe e riprende automaticamente dal punto in cui si era fermata non appena il PC viene riacceso.
L’elaborazione avviene a priorità bassa, il che significa che non si noterà nessun rallentamento del PC in quanto, quando gli altri programmi richiedono l’uso del processore, BOINC "si fa da parte" e concede la precedenza.
Durante l'elaborazione il processore lavora al pieno delle sue capacità. Questo non deve spaventarvi: i computer sono fatti apposta per lavorare e non si danneggiano se le temperature restano nella norma. Nessun pericolo quindi a meno che non abbiate modificato qualcosa in modo improprio o non abbiate piazzato il PC di fianco al termosifone! Anzi, per dirla tutta, sono molto più pericolosi gli sbalzi di tensione che ricevono quando vengono accesi o spenti.
Alcune considerazioni
Chi aderisce a un progetto di ricerca non lo fa per ricevere premi o denaro ma per poter dire di aver dato una mano. Tanti più pacchetti di dati elaboreremo, tanto più saremo utili alla ricerca.
Tuttavia è importante sottolineare che aderendo a un progetto di “calcolo distribuito” non prenderemo nessun impegno vincolante: non ci sono risultati minimi da raggiungere. Chiunque potrà contribuire in maniera spontanea alla ricerca scientifica, lo farà per il tempo che vorrà e con quanti computer vorrà. Alla fine ci sembrerà come una sciocchezza da quant'è facile ma il nostro contributo avrà un valore ben più importante, lo avremo fatto per noi stessi quanto per gli altri. Il “calcolo distribuito” va interpretato come una nuova forma di beneficenza o di volontariato, e una volta iniziato sarà difficile non appassionarsi ad esso.
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I progetti che attualmente stiamo portando avanti con il contributo di tutti noi.

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Seti@Home è il primo progetto che ha utilizzato il calcolo distribuito su larga scala.
Nato nel 1999 all'Università di Berkeley, da allora ha registrato quasi due milioni di anni di tempo di elaborazione complessivo. Con oltre 5 milioni di utenti in tutto il mondo, il progetto è attualmente l'esempio di maggior successo di elaborazione distribuita.
Lo scopo di SETI@home è quello di analizzare i dati provenienti da radiotelescopi quali quello di Arecibo alla ricerca di pattern regolari che possano ritenersi prodotti da fonti artificiali invece che naturali e che indicherebbero l'esistenza di altre forme di vita intelligenti.
Dal 15 Dicembre 2005 SETI@home è stato totalmente trasferito sulla piattaforma BOINC perchè è in grado di controllare più tipi di segnali.
La grande novità del 2008 è stata lo sviluppo di una nuova tecnica di ricerca che ha dato origine all'applicazione Astropulse.
3. Come dare una mano?
Per poter accedere al progetto Seti@home direttamente nel gruppo BOINC.combatprofile400.it utilizzate il seguente link:
http://setiathome.berkeley.edu/create_account_form.php?teamid=138422
inserendo nell'ordine: (dovete registrarvi con gli stessi dati su tutti i progetti a cui volete partecipare)
- un nickname;
- un indirizzo email;
- password;
- Paese Italy
Aprite BOINC Manager dal menu start, selezionate dal menu principale: Strumenti => Connetti al Progetto, vi apparirà la finestra sottostante per la selezione dei progetti BOINC, selezionare il progetto seti@home dalla lista progetti.

Premere il pulsante avanti, nella finestra successiva, selezionate la voce "si, utente registrato", ed inserite i dati che avete utilizzato nella fase di registrazione al nostro gruppo di calcolo distribuito (BOINC.combatprofile400.it) e selezionare il pulsante avanti.

a questo punto, il progetto seti@home verrà associato al vostro utente ed inizierà a calcolare le work-unit inviate dall'osservatorio di Arecibo.

nella finestra progetti di Boinc Manager, selezionate il progetto seti@home e successivamente premete il pulsante aggiorna per recuperare i vostri dati di registrazione inseriti in precedenza.

1. Con Einstein@Home il mito e il lavoro del grande fisico rivivono in un progetto online per il calcolo distribuito
Non c'è modo migliore di celebrare un mito se non facendolo rivivere nel presente. Quest'anno, il 126esimo dalla sua nascita (nonché Anno Internazionale della Fisica), Albert Einstein entra virtualmente nei computer di migliaia di utenti sparsi in tutto il mondo. Il genio inarrivabile del fisico tedesco viene rispolverato per tentare il colpaccio: completare le ricerche svolte dal grande scienziato sulle onde gravitazionali. Per farlo c'è un network globale di appassionati e di computer, che si è costituito attorno al progetto lanciato lo scorso febbraio, un network che supera già le 50mila adesioni.
Einstein@Home fa parte del programma LSC, elaborato dall'Università del Wisconsin con il patrocinio dell'ONU. Si avvale di un sistema collaudato ed impiegato in progetti assai più conosciuti, come SETI@Home. Anche questa ambiziosa ricerca collettiva si basa sulla medesima infrastruttura di base, chiamata BOINC.
Stavolta l'obiettivo non è la ricerca di forme di vita extraterrestri, qui si parla di oggetti stellari distanti e misteriosi che emettono onde gravitazionali: le "stelle di neutroni", dette pulsar
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In questa rete, ogni singolo utente contribuisce in maniera attiva all'impresa, fornendo potenza di calcolo mentre il computer rimane inutilizzato. Ovvero: Einstein rivive in uno screensaver che presenta la porzione di cielo scandagliata da potenti apparecchiature e sulla quale lavora il PC di ogni partecipante.
La mole di dati da analizzare proviene direttamente da due grandi interferometri, uno negli USA e l'altro in Europa: il Laser Interferometer Gravitational wave Observatory (LIGO) ed il GEO-600. Ogni sessione di ricerca, equivalente a circa 600 ore di osservazioni, viene suddivisa in singoli pacchetti, pronti da analizzare dagli utenti - che crescono a dismisura. Si parla di oltre 1000 iscrizioni quotidiane. Se Einstein fosse vivo, sarebbe sicuramente entusiasta di questo regalo offerto da persone lontane e divise, ma al tempo stesso unite dalla Rete e dall'enorme fascino che ancora oggi esercita il fisico che forse più di qualsiasi altro scienziato dell'età moderna ha condizionato lo sviluppo delle tecnologie.
In questo senso è di interesse segnalare che proprio ieri alcuni scienziati italiani hanno pubblicato una "soluzione", se così si può definire, all'equazione di Einstein sull'espansione dell'universo, dando una risposta al fenomeno dell'accelerazione dell'espansione. A riuscire nell'impresa un team di fisici di primo piano: Antonio Riotto dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) di Padova, Sabino Matarrese dell'università di Padova, Edward Kolb del Fermilab a Chicago, e Alessio Notari, attualmente all'università di Montreal. |
2. Curiosità
Nel Dicembre del 2004, una stella di neutroni bruciò così brillantemente che accecò temporaneamente tutti i satelliti a raggi X nello spazio e "accese" la parte superiore dell'atmosfera della Terra. Questo tremendo colpo di vento energetico derivava dal bagliore gigante creato dalla stella di neutroni torcendo il campo magnetico. Oggetti come questo sono stati chiamati Magnetars e producono campi magnetici trilioni di volte più potenti di quelli qui sulla Terra. Questi campi sono così forti a tal punto da affibbiare la superficie della stella di neutroni provocando questi potenti terremoti della stella.
Per la traduzione si ringrazia infinitamente DarkBoy e per l'immagine la Nasa:

3. Come dare una mano?
Se si è nuovi al progetto Einstein@Home:
Per poter accedere al progetto Einstein@home direttamente nel gruppo BOINC.combatprofile400.it utilizzate il seguente link:
http://einstein.phys.uwm.edu/create_account_form.php?teamid=9901
inserendo nell'ordine: (dovete registrarvi con gli stessi dati su tutti i progetti a cui volete partecipare)
- un nickname;
- un indirizzo email;
- password;
- Paese Italy
seguite le stesse istruzioni di seti@home per la connessione di un nuovo progetto, ma nella pagina di selezione, cercate einstein@home
grazie di tutto! |