В наше время существует довольно большое число проектов в интернете по распределенным вычислениям. Сегодня хотелось бы рассказать об одном из них - United Devices Cancer Research Project (сокращенно UD CRP), который полностью посвящен поиску лекарства от рака. Почему именно о нем? Как известно, на данный момент рак - неизлечимая болезнь, которая ежегодно уносит тысячи жизней. При этом пациенты страдают от побочных эффектов существующих сегодня лекарств, да и цена многих из них слишком высока. И одна мысль о том, что ты можешь внести вклад в поиск лекарства от этой напасти, уже греет душу.

Распределенные вычисления

Что же представляют собой распределенные вычисления, в целом? Весь смысл заключается в объединении большого числа компьютеров в единую вычислительную структуру. И пусть каждая единица такой структуры представляет собой обычный настольный ПК, за счет их огромного числа можно получить вычислительную структуру, превосходящую во много раз по мощности самые современные суперкомпьютеры. При этом связь между отдельными узлами происходит через интернет, а всем проектом управляет отдельный сервер, который разбивает исходную задачу на подзадачи и распределяет их между участниками проекта, а также принимает и обрабатывает результаты. Участником проекта распределенного вычисления может стать любой пользователь, имеющий доступ к интернету (возможен вариант доступа и через прокси-сервер). Для этого обычно нужно получить с сервера проекта и установить клиентское ПО.

Подробности проекта UD CRP

Итак, перейдем к рассмотрению самого проекта United Devices CRP. Он был создан компанией United Devices совместно с химическим факультетом Оксфордского университета и Национальным фондом США по исследованию рака. Официальный сайт United Devices CRP находится по адресу members.ud.com/projects/cancer.

Суть проекта заключается в следующем. На предварительном этапе исследований было выделено некоторое количество белков (порядка 12), которые могут применяться для терапии рака. Эти белки имеют определенные области (или "целевые участки") в их структуре, где молекула-препарат могла бы соединиться с белком для получения желательного взаимодействия. Если процесс, в который они вносят вклад, может управляться, то и сама болезнь тоже будет излечиваться. Для исследований на данный момент моделируются молекулы препарата и их взаимодействие с целевыми протеинами. На основании этого анализа можно сделать прогноз о полезности отдельного препарата, и если прогноз положительный, то далее уже наступает этап лабораторных исследований.

Существует библиотека молекул-препаратов (лигандов), разделенная на рабочие блоки, которые распределяются между участниками проекта. Каждый рабочий блок состоит из многих молекул, и каждый блок выдается отдельному участнику. Участники проекта (программы-клиенты) получают свои молекулы, целевой протеин, и затем программа оценивает их взаимодействие. Каждая молекула-препарат будет протестирована, и каждое взаимодействие будет оценено программой. Как только все молекулы в задании будут проанализированы, программа отошлет полученную информацию на сервер проекта для обработки и загрузит новый блок молекул.

Как же стать участником?

Для участия в проекте необходимо скачать с адреса download.ud.com/gold/win32/ud_agent_setup.exe небольшую бесплатную программу. После ее установки вам будет предложено зарегистрироваться и стать участником проекта, а в системном трее появится иконка, щелчком по которой вызывается главное окно программы. Программа не принесет вреда ни вашему компьютеру, ни хранящейся на нем конфиденциальной информации - за все время существования проекта не было ни одного скандала, связанного с этой программой.

Программа может работать в двух режимах: в режиме скринсейвера либо постоянно. В первом случае вы получаете симпатичный скринсейвер, который каждый раз при запуске будут показывать разные красочные трехмерные модели молекул, и при этом производить необходимые вычисления. Второй вариант - это непрерывная работа. Если ваш компьютер имеет характеристики выше среднего, то при работе вы не ощутите присутствия у себя этой программы - она запускается в системе с низшим приоритетом и абсолютно не тормозит ее. В главном окне программы можно найти такую информацию, как суммарное процессорное время, количество набранных вами очков, сравнительную характеристику вашего компьютера с компьютером, который был выбран в качестве базового для сравнения, а также процент завершенности текущего задания. На других закладках можно изменить параметры работы программы на вашем компьютере, посмотреть трехмерную модель анализируемого в данный момент вещества. Когда программа заканчивает обработку текущего задания, вам нужно подключиться к интернету для отправки результатов на сервер проекта и получения нового задания. Весь процесс обмена занимает от двух до пяти минут.

С момента регистрации все вычислительные затраты вашего "железного друга" будут учитываться, и вам будут начисляться очки за каждое "успешное" моделирование взаимодействия молекулы с белком. В принципе, вы можете объединиться с кем-нибудь в команду, и тогда ваши заработанные очки и вычислительное время будут суммироваться. Есть в проекте и наши отечественные команды. Самой большой из тех, что мне удалось отыскать, является команда "Belarus", которая насчитывает на момент написания статьи 64 человека, а суммарное процессорное время для этой команды составляет 29 лет. Также с сайта проекта доступна разнообразная статистика. Наиболее интересной, на мой взгляд, является статистика по странам. Например, в отношении суммарного процессорного времени лидируют США. Россия на 22 месте, Беларусь - на 57, уступая непосредственно Филиппинам и Уругваю. Неплохо было бы поддержать наших соотечественников - для этого при регистрации нужно не забыть указать страну. Общая статистика на 18 января 2003 года по проекту выглядит следующим образом: суммарное потраченное время - 187863 года, всего членов проекта - 935935 человек, среднее суммарное процессорное время в день - 224 года.

Вместо заключения

На сегодняшний день проблема рака - одна из острейших проблем человечества. Однако в наших силах помочь в поиске лекарства от этого заболевания. Тем более, участвуя в описанном в статье проекте, вы абсолютно ничем не рискуете, наоборот - приобретаете довольно симпатичный бесплатный скринсейвер. К тому же никто не знает, что принесет нам завтрашний день, и не коснется ли эта страшная беда кого-нибудь из нас...

Игорь ЛЮБЕНСКИЙ,
Lubensky@tut.by