Le calcul distribué permet à chacun de faire avancer la science grâce à BOINC


En tant qu’informaticien, j’ai beaucoup de plaisir à vous parler du logiciel de calcul distribué BOINC. Il consacre une évolution très intéressante dans l’usage fait du réseau informatique global Internet en mutualisant la puissance de calcul inutilisée des ordinateurs le constituant. Il s’agit d’une approche et d’une réelle évolution de la recherche en informatique appliquée que l’on doit à nos chercheurs.
L’informatique a évoluée vers les réseaux informatiques, ensembles de machines autonomes reliées entre elles. Après avoir mutualisés les serveurs pour améliorer leurs performances et former des clusters, la même démarche est utilisée pour les ordinateurs de base du réseau.

BOINC est l’acronyme de Berkeley Open Infrastructure for Network Computing.
C’est une plate-forme de calcul distribué mise au point par l’université de Berkeley, en Californie, elle-même créatrice du projet de recherche d’intelligence extraterrestre SETI@home.
Ce programme permet de gérer un ou plusieurs projets de calcul distribué.
BOINC a une puissance total moyenne de calcul à 1.20 PFLOPS en novembre 2008, soit une puissance de calcul supérieure au plus puissant des supercalculateurs ( Le eServer Blue Gene avec 280 TeraFLOPS).
Il constitue une grille de calcul (Grid Computing), une plate-forme de calcul partagé.
Chaque ordinateur équipé de BOINC effectue des calculs et transmet ses résultats à un serveur central.
Les puissances de calcul des microprocesseurs de tous les ordinateurs sont ainsi mutualisées autour d’un serveur central qui agrège les résultats.
Après avoir parlé technique, détaillons les finalités très intéressantes d’un tel programme.
C’est un programme qui permet de faire participer des volontaires à des projets scientifiques susceptibles de faire avancer la science dans différents domaines : la biologie et la médecine, la physique et les nanotechnologies , l’astronomie, la climatologie, les mathématiques et l’informatique .En pratique, on peut donc, en installant BOINC, participer à des projets scientifiques visant à la lutte contre le paludisme, contre le sida, contre les maladies génétiques, à une modélisation plus performante des changements climatiques, à se prémunir contre d’éventuels collisions avec des astéroïdes géo-croiseurs, à capter d’éventuelles civilisations extraterrestres …
En faisant fonctionner BOINC, les volontaires apportent une partie de la puissance de calcul de leur ordinateur personnel à un ou plusieurs projets scientifiques qui ont parfois d’importants besoins mais ne disposent pas toujours des moyens financiers qui leur permettraient de financer l’utilisation d’un supercalculateur.
La méthode d’installation pour participer est simple :
Chaque participant installe le logiciel BOINC disponible sur Internet et charge les projets auxquels il veut participer.
A partir de là, BOINC télécharge automatiquement des unités de calcul via la liaison Internet de l’ordinateur personnel où il est installé et les analyse lorsque le processeur de l’ordinateur est inutilisé (écran de veille) et donc sans gêner l’utilisateur, sans ralentir ses programmes.
Quand les unités de calcul ont été analysées par l’ordinateur au bout de plusieurs jours ou semaines, BOINC renvoie par Internet les résultats des analyses réalisées au serveur central (=upload).
Tout se fait sans intervention de l’utilisateur.A titre personnel, voici les projets auxquels je participe actuellement avec BOINC :

1/ FightAIDS@Home (World Community Grid)

Réalise des calculs afin de trouver un traitement contre le SIDA.
Comme moi, participez y et vous aurez les faveurs des belles …
La preuve en image :

2/ Help Conquer Cancer (World Community Grid)

Lutte contre le cancer en améliorant les résultats de la cristallographie aux rayons X des protéines, qui aide les chercheurs non seulement à annoter les parties inconnues du protéome humain, mais surtout leur permet de comprendre la naissance, la progression et le traitement du cancer.
Le cancer provoque 7 millions de décès chaque année, soit 12,5% des décès dans le monde.
Plus de 11 millions de cancers sont diagnostiqués chaque année et les estimations donnent un chiffre de 16 millions de nouveaux cas tous les ans d’ici 2020.

3/ Help Fight Childhood Cancer (World Community Grid)
Lutte contre les cancers spécifiques aux jeunes enfants

4/ Decrypton (World Community Grid)

Etudie les interactions des proteïnes qui ont un rôle dans les maladies neuro-musculaires
(myopathies de duchenne …) (maladies souvent abordées durant le Téléthon et à 80% génétiques).
Ces maladies chroniques conduisent à une diminution de la force musculaire et occasionnent un handicap sévère de la fonction motrice (mouvements, respiration, etc.).
Il n’existe à ce jour aucun traitement curatif disponible pour ces maladies.

But : aider les chercheurs à élaborer des molécules pour inhiber ou améliorer l’association de certaines macromolécules, ce qui pourrait améliorer les traitements des myopathies et des autres maladies neuromusculaires.
Cela pourrait atteindre un de vos proches ou vos enfants et cela ne coûte rien de participer.

5/ Orbit@Home

Connaître la trajectoire des astéroïdes afin de prévoir leurs éventuelles collisions avec les autres corps célestes du système solaire dont notre Terre.
Orbit@home permet en théorie de calculer les trajectoires des astéroïdes connus pour connaître les risques de collision avec la Terre, mais aussi de pouvoir prévoir une éventuelle collision avec une autre planète du système solaire ou encore avec des comètes (pour le début du projet, les comètes ne seront pas intégrées aux calculs mais viendront par la suite).
Le projet est construit à partir des bases de données de la NASA, du JPL (Jet Propulsion Labotary), et d’autres observatoires mondiaux (NEOdys, astdys et MPC) qui rendent disponibles les informations acquises sur tous les astéroïdes répertoriés.
La mission d’Orbit@home sera d’appliquer la technologie du calcul distribué à la dynamique du système solaire. Dans un premier temps, Orbit@home se concentrera sur la recherche des astéroïdes proches de la Terre (Near Earth Asteroid ou NEA, géo-croiseurs) pour étudier les risques de collision avec ceux-ci et proposer des solutions d’évitements.

6/ Einstein@Home

Recherche des signaux venant d’étoiles extrêmement denses en rotation rapide, c’est-à-dire des étoiles à quarks, des étoiles à neutrons, des pulsars : Elles doivent émettre des ondes gravitationnelles particulières qui devraient être détectées par les observatoires d’ondes gravitationnelles à interféromètre à laser LIGO (États-Unis) et GEO 600 (Allemagne) dont on analyse les données.
Les ondes seront détectées par 2 rayons laser perpendiculaires situés dans chaque installation et effectuant des allers et retours entre des miroirs espacés de 600 mètres au GEO 600 et de 4 km aux 2 installations du LIGO.

Lorsqu’une onde gravitationnelle passera à proximité des rayons laser, elle modifiera de façon infime la longueur de leur trajectoire et ces modifications de la trajectoire des rayons laser seront détectables.
But : détecter des ondes gravitationnelles et prouver leurs existences de façon incontestable et mieux analyser les origines de divers phénomènes cosmiques (supernovas, trous noirs, pulsars …).
Définition d’une onde gravitationnelle :
Les ondes gravitationnelles sont des ondulations dans la structure du temps et de l’espace produites par des évènements, dans notre Galaxie et dans tout l’Univers, tels que les collisions de trous noirs, les ondes de choc provenant de l’explosion de supernovas et des pulsars en rotation (étoiles à neutrons ou étoiles à quarks). Ces ondulations dans la structure de l’espace-temps voyagent jusqu’à la Terre, apportant avec elles des informations sur leurs origines ainsi que des preuves inestimables sur la nature de la gravité.
Albert Einstein a prédit l’existence de ces ondes gravitationnelles dans sa théorie de la relativité générale, mais ce n’est qu’actuellement, au 21ème siècle, que la technologie a suffisamment évolué pour que les scientifiques puissent les détecter et les étudier.

7/ LHC@home

Simule les collisions des particules dans le détecteur ATLAS de l’accélérateur de particule et collisionneur du CERN à Genève.
But : trouver le boson de Higgs (particule qui confère une masse aux autres particules) (à ne pas confondre avec le graviton qui est la particule support de force de la gravité).

8/ SETI@Home

Recherche de fréquences et d’anomalies dans l’espace générant du « bruit » et potentiellement trace de civilisations extraterrestres.
Les travaux du SETI consistent principalement à rechercher les signaux radio à faible largeur de bande (ils ne se trouvent habituellement pas dans la nature et peuvent traverser les nuages de poussières interstellaires), avec l’aide de radio-astronomes.
Les données radio proviennent essentiellement de l’observatoire d’arecibo au Chili.

Pour finir, vous avez la possibilité de vous joindre à une équipe dont on comptabilise les résultats.
Je fais parti de deux équipes différentes suivant les projets :
l’Alliance Francophone qui regroupe tous les territoires francophones internationaux
Decrypton, équipe du Téléthon
L’alliance Francophone est la deuxième équipe la plus efficace du monde.
Vive la France !
Une dernière chose, une fois téléchargé et installé le logiciel BOINC au bout de ce lien http://boinc.berkeley.edu/,
voici la page à utiliser pour accéder aux URL des projets et les ajouter via le menu Outils->Rejoindre un projet
URL des projets : http://www.boinc-af.org/content/view/232/296/

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