IBM World Community Grid „Superpočítač“ pomáha riešiť problém nedostatku ryže

Tlačový servis  /  02. 06. 2008, 00:00

Svetovo najväčšia humanitárna výpočtová sieť, v ktorej je globálne zaregistrovaných jeden milión počítačov, pomôže dokončiť projekt za necelé dva roky, čo by v prípade využitia konvenčných systémov trvalo viac ako 200 rokov

V súvislosti s rastúcou globálnou krízou zapríčinenou nedostatkom potravín spustili výskumníci spoločnosti IBM a University vo Washingtone nový projekt zameraný na vývoj odolnejších druhov ryže, ktoré dokážu vyprodukovať väčšiu a výživnejšiu úrodu.

 

IBM World Community Grid (virtuálny superpočítač) s výpočtovým výkonom 167 teraflopov, čo predstavuje ekvivalent svetovo tretieho najvýkonejšieho superpočítača, využíva darovaný a nevyužitý výpočtový výkon z takmer jedného milióna individuálnych počítačov v rámci novej iniciatívy – projektu „Nutritious Rice for the World“ (Výživná ryža pre svet), v rámci ktorého budú výskumníci skúmať ryžu na úrovni atómových štruktúr. Zistené výsledky sa potom budú kombinovať s využitím tradičných techník kríženia, ktoré pestovatelia používali bežne v minulosti.

 

Projekt je možné dokončiť v priebehu menej ako dvoch rokov v porovnaní s 200 rokmi pri použití konvenčných počítačových systémov so štandardným výkonom.

 

„Dnes prebiehajú vo svete tri revolúcie súčasne v nasledovných oblastiach: v molekulárnej biológii a genetike, vo výpočtovom výkone počítačov a úložnej kapacite dát ako aj  v oblasti komunikácií. Revolúcia v oblasti využitia výkonu počítačov umožňuje vedcom z celého sveta riešiť takmer nepredstaviteľne komplexné a zložité problémy spoločne, ako jedna komunita, a to v reálnom čase,“ hovorí generálny riaditeľ Robert Zieglier, z Medzinárodného inštitútu pre výskum ryže so sídlom na Filipínach. „Keďže neexistuje žiadne zázračné riešenie môže byť produkcia ryže revitalizovaná s pomocou nových technológií. Svetové spoločenstvo musí preto začať dlhodobo investovať už odteraz.“

 

V rámci siete World Community Grid pobeží trojrozmerný modelovací program vytvorený „výpočtovými“ biológmi z University vo Washingtone so zámerom skúmať štruktúru proteínov, ktoré predstavujú stavebné jednotky ryže. Poznanie a pochopenie ich štruktúry je nevyhnutné k identifikácii funkcií týchto proteínov a umožní výskumníkom určiť, ktoré z nich pomôžu vypestovať ryžu s väčším počtom zŕn v jednom klase, ryžu odpudzujúcu škodcov, odolnú proti chorobám, a v neposlednom rade ryžu s vyššou výživnou hodnotou. Výsledkom projektu má byť najväčší a najkomplexnejší prehľad proteínov ryže a k nim prislúchajúcich vlastností, ktorý pomôže poľnohospodárom a farmárom pri výbere rastlín vhodných pri krížení odrôd na kultiváciu lepšej úrody.

 

„Problémom je skutočnosť, že existuje približne 30 000 až 60 000 rôznych proteínových štruktúr ryže, ktoré treba preskúmať,“ povedal vedúci výskumník, Dr. Ram Samudrala, profesor pre Oddelenie mikrobiológie University vo Washingtone. „Ak by sa použili tradičné experimentálne laboratórne prístupy na identifikáciu detailných štruktúr a funkcií dôležitých proteínov, trvalo by to niekoľko desaťročí. Využitím nášho softvérového programu prostredníctvom IBM World Community Grid sa skráti čas potrebný na výskum z 200 na menej ako 2 roky.“

 

Tento projekt bolo možné uskutočniť aj vďaka dotácii vo výške 2 miliónov dolárov z National Science Foundation a umožňuje krajinám pestujúcim ryžu chrániť sa pred hrozbou budúcich klimatických zmien. Tieto krajiny budú môcť omnoho rýchlejšie nájsť tie správne rastliny na kríženie a vytvoriť tak „super-hybridy“ ryže, ktoré budú odolnejšie voči globálnym zmenám počasia.

 

Tento projekt je dôležitý pre USA ako aj ostatné krajiny, pretože vedomosti, ktoré sa získajú využitím 3D modelovania sa dajú ľahko preniesť aj na iné celozrné plodiny, ako sú kukurica, pšenica alebo jačmeň.

 

IBM World Community Grid už čoskoro dosiahne svoj prvý míľnik, kedy by do konca mája mal počet zaregistrovaných počítačov, ktoré pomáhajú napredovať tomuto vedeckému výskumu, dosiahnuť jeden milión. Každý týždeň sa do projektu zapájajú tisíce nových ľudí, ktorí významne napomáhajú  napredovaniu aj ďalších výskumných projektov zameraných na výskum chorôb, akými sú napríklad onkologické ochorenia a AIDS. Projekt „výživnej ryže“ je najmladším z tých, ktoré využívajú sieť World Community Grid a môže mať zásadný vplyv na úroveň globálneho zdravia.

 

„Tento projekt by mohol skutočne pomôcť farmárom z celého sveta pri pestovaní lepších plodín a potlačiť hrozbu nedostatku potravín v niektorých krajinách,” povedal Stanley Litow, viceprezident divízie Corporate Citizenship and Corporate Affairs a prezident IBM International Foundation. „Ľudia, ktorí chcú byť súčasťou niečoho prevratného, dnes majú možnosť urobiť malý krôčik tým, že darujú nevyužitý čas svojho počítača. Dobrovoľníci môžu osobne  ovplyvniť dĺžku realizácie tohto výskumu, ktorý predstavuje pre farmárov a ľudí vo veľkej núdzi významnú vec.”

 

Každý, kto má počítač s prístupom na internet, sa môže stať súčasťou tohto riešenia. Nevyužitý výpočtový čas svojho počítača môže venovať každý, kto sa zaregistruje na stránke www.worldcommunitygrid.org a nainštaluje si na svoj počítač voľne dostupný, malý a bezpečný program. Keď sú počítače nečinné, odošlú požiadavku na dáta zo servera World Community Grid. Počítače potom začnú vykonávať výpočty a výsledky posielajú späť na server a urgujú zaslanie ďalších dát na spracovanie. Prostredníctvom šetriča obrazovky sú jednotlivci informovaní, kedy sú ich počítače využívané.

 

World Community Grid je najväčšia verejná humanitárna výpočtová sieť, ktorá má už viac ako 380 000 členov z vyše 200 krajín sveta a spája takmer jeden milión počítačov. Sú to práve dobrovoľníci, ktorí pomáhajú meniť svet, pretože každý z nich zdieľa svoj počítačový čas, čím umožňujú vedcom realizovať výskum rýchlejšie. Napríklad projekt AfricanClimate@Home práve ukončuje zber údajov a onedlho začne s ďalšou fázou – výskumnou analýzou dát.

 

Ako povedal Mark Tadross, riaditeľ výskumu na Universite v Kapskom meste: „Projekt by nemohol byť uskutočnený za taký krátky čas bez pomoci siete World Community Grid. Získané výsledky nám pomôžu lepšie porozumieť tomu, akým spôsobom sa mení povrch krajiny v okolí Južnej Afriky v dôsledku klimatických zmien a rovnako prispeje k vytvoreniu spôsobu pre výskum ďalších klimatických aspektov.“

 

Navyše, Inštitút pre výskum rakoviny v New Jersey získal výskumný grant vo výške 2 miliónov dolárov od amerického Národného inštitútu pre zdravie v roku 2007 na projekt „Help Defeat Cancer“ (Pomôžte poraziť rakovinu), pri ktorom sa  využila sieť World Community Grid. Projekt FightAIDS@Home bol ukončený v priebehu 6 mesiacov, čo v skutočnosti predstavuje ekvivalent päťročného výskumu HIV/AIDS pri použití konvenčných systémov. Pomocou siete World Community Grid sa v súčasnosti realizuje 5 projektov a ďalšie sú v príprave.

Neprehliadnite: