Введение
Открытая система промежуточного программного обеспечения для добровольных и распределённых вычислений. Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC, произносится /b//ɔɪ//ŋ//k/ – рифмуется с "oink") – это система промежуточного программного обеспечения с открытым исходным кодом для добровольных вычислений (тип распределённых вычислений). Изначально разработанная для поддержки SETI@home, она стала платформой для множества других приложений в таких разнообразных областях, как медицина, молекулярная биология, математика, лингвистика, климатология, экология и астрофизика, среди прочих. Цель BOINC – предоставить исследователям возможность использовать вычислительные ресурсы персональных компьютеров и других устройств по всему миру. Разработка BOINC началась с группы, базирующейся в Лаборатории космических наук (SSL) Калифорнийского университета в Беркли, под руководством Дэвида П. Андерсона, который также руководил SETI@home. Как высокопроизводительная платформа для добровольных вычислений, BOINC объединяет 34 236 активных участников, использующих 136 341 активный компьютер (хост) по всему миру, обрабатывая ежедневно в среднем 20,164 петафлопс по состоянию на 2021 год (что соответствует 21-й по величине вычислительной мощности в мире, если сравнивать с отдельным суперкомпьютером). Национальный научный фонд (NSF) финансирует BOINC посредством грантов SCI/0221529, SCI/0438443 и SCI/0721124. Книга рекордов Гиннесса признаёт BOINC крупнейшей вычислительной сетью в мире. Код BOINC работает на различных операционных системах, включая Microsoft Windows, macOS, Android, Linux и FreeBSD. BOINC является свободным программным обеспечением, распространяемым на условиях лицензии GNU Lesser General Public License (LGPL).
The Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC, pronounced /b//ɔɪ//ŋ//k/ – rhymes with "oink") is an open source middleware system for volunteer computing (a type of distributed computing). Developed originally to support SETI@home, it became the platform for many other applications in areas as diverse as medicine, molecular biology, mathematics, linguistics, climatology, environmental science, and astrophysics, among others. The purpose of BOINC is to enable researchers to utilize processing resources of personal computers and other devices around the world. BOINC development began with a group based at the Space Sciences Laboratory (SSL) at the University of California, Berkeley, and led by David P. Anderson, who also led SETI@home. As a high performance volunteer computing platform, BOINC brings together 34,236 active participants employing 136,341 active computers (hosts) worldwide, processing daily on average 20.164 PetaFLOPS as of 2021 (it would be the 21st largest processing capability in the world compared with an individual supercomputer). The National Science Foundation (NSF) funds BOINC through awards SCI/0221529, SCI/0438443 and SCI/0721124. Guinness World Records ranks BOINC as the largest computing grid in the world. BOINC code runs on various operating systems, including Microsoft Windows, macOS, Android, Linux, and FreeBSD. BOINC is free software released under the terms of the GNU Lesser General Public License (LGPL).
История
BOINC был первоначально разработан для управления проектом SETI@home. Изначальный клиент SETI был программой, не использующей BOINC, и предназначенной исключительно для SETI@home. Это был один из первых проектов добровольных вычислений, разработанный без должного уровня безопасности. В результате некоторые участники проекта пытались обманывать систему, чтобы получить "кредиты", а другие предоставляли полностью поддельные результаты. BOINC был разработан, в том числе, для борьбы с этими уязвимостями в системе безопасности. Работа над проектом BOINC началась в феврале 2002 года, а его первая версия была выпущена 10 апреля 2002 года. Первым проектом, основанным на BOINC, стал Predictor@home, запущенный 9 июня 2004 года. В 2009 году AQUA@home впервые использовал многопоточные приложения для процессоров, а в 2010 году – первое приложение OpenCL. По состоянию на 15 августа 2022 года официальный список включает 33 проекта. Однако существуют и проекты BOINC, не входящие в этот список. Ежегодно проводится международный семинар BOINC для укрепления сотрудничества между администраторами проектов. В 2021 году семинар проходил в виртуальном формате. Помимо BOINC, существует ряд независимых проектов, которые вознаграждают пользователей BOINC за их участие, например Charity Engine (розыгрыши, основанные на вычислительной мощности, с призами, финансируемыми частными лицами, которые приобретают вычислительное время пользователей CE), Bitcoin Utopia (в настоящее время не функционирует) и Gridcoin (блокчейн, который генерирует монеты на основе вычислительной мощности).
Конструкция и структура
BOINC – это программное обеспечение, которое использует неиспользуемые ресурсы процессора и графического процессора компьютерного оборудования для проведения научных вычислений. В 2008 году на веб-сайте BOINC было объявлено о разработке компанией Nvidia языка CUDA, использующего графические процессоры для научных расчетов. С помощью Nvidia несколько проектов на базе BOINC (например, MilkyWay@home и SETI@home) разработали приложения, работающие на графических процессорах Nvidia с использованием CUDA. В октябре 2009 года BOINC добавил поддержку графических процессоров семейства ATI/AMD. Приложения, использующие графический процессор, работают в 2–10 раз быстрее, чем прежние версии, работающие только на процессоре. Поддержка графических процессоров (через OpenCL) была добавлена для компьютеров под управлением macOS с графическими картами AMD Radeon, а текущий клиент BOINC поддерживает OpenCL в Windows, Linux и macOS. Также предусмотрена поддержка графических процессоров Intel. BOINC состоит из серверной части и клиентского программного обеспечения, которые взаимодействуют для обработки и распределения задач, а также для получения результатов.
Кредитная система
Кредитная система BOINC разработана для предотвращения использования неисправного оборудования и обмана путем проверки результатов перед начислением кредитов. Система управления кредитами помогает гарантировать, что пользователи предоставляют результаты, которые являются статистически и научно достоверными. Добровольные распределенные вычисления – это сложная и изменчивая смесь постоянных пользователей, пользователей, прекращающих участие, и новых пользователей с различными личными целями.
Проекты
BOINC используется многими группами и отдельными пользователями. Некоторые проекты BOINC размещены в университетах и исследовательских лабораториях, а другие представляют собой независимые области исследований или интереса.
Активный
+ Активные проекты, имеющие страницу в Википедии Название проекта Публикации Запущен Статус Операционная система GPU Спонсор Категория Фокус исследования climateprediction.net 142 статьи 2003 12 09307,359 добровольцев Windows, Linux, ARM, macOS Оксфордский университет Климатология Улучшение моделей прогнозирования климата. Подпроект: Проект сезонной атрибуции. DENIS@home 6 статей 2015 03 166,111 добровольцев Windows, Linux, ARM, macOS, Zaragoza, Spain Медицинская физиология Моделирование электрической активности сердечных клеток Einstein@Home 41 статья 2005 02 191,041,796 добровольцев Windows, Linux, ARM, macOS, Android GPU, CPU Университет Висконсин-Милвоки, Институт Макса Планка Астрофизика Поиск пульсаров с использованием радиосигналов и данных о гравитационных волнах ru 9 статей 2007 02 106,811 добровольцев Windows, Linux Юго-Западный государственный университет Различные приложения Исследования в области дискретной математики и систем управления GPUGRID.net 53 статьи 2007 12 0546,874 добровольцев Windows, Linux, macOS NVIDIA GPU Barcelona Biomedical Research Park Молекулярная биология Выполнение полноатомного молекулярного моделирования белков на графических процессорах Nvidia для биомедицинских исследований iThena. Measurements 2019 09 25751 доброволец Windows, Linux, ARM Cyber Complex Foundation Компьютерные науки Картографирование интернет-узлов iThena. Computational 2021 10 31301 доброволец Windows, Linux Cyber Complex Foundation Компьютерные науки Вычисление данных, полученных в результате измерений iThena LHC@home 68 статей 2004 01 09178,623 добровольцев Windows, Linux, ARM, macOS, Android, FreeBSD CERN Физика Помощь в строительстве и тестировании Большого адронного коллайдера и поиск фундаментальных частиц MilkyWay@home 25 статей 2007 07 250,447 добровольцев Windows, Linux, macOS Политехнический институт Ренсселера Астрономия Создание симуляции галактики Млечный Путь на основе данных Sloan Digital Sky Survey MindModeling@Home 6 статей 2007 07 0724,574 добровольцев Windows, Linux, macOS Исследовательский институт Университета Дейтона и Университет Райта Когнитивная наука Создание когнитивных моделей человеческого разума PrimeGrid 3 статьи 2005 06 12353,261 доброволец Windows, Linux, macOS GPU, CPU Независимый Математика Поиск простых чисел, таких как 321-е простое число, числа Сиерпинского, числа Куллена-Вудалла, числа Прота и числа Софи Жермен. Подпроекты включают Seventeen or Bust и Riesel Sieve. frRosetta@home 2006 02 155548 добровольцев Windows, Linux, ARM, macOS, Android GPU Университет Вашингтона Молекулярная биология Тестовый проект для Rosetta@home Rosetta@home 181 статья 2005 10 061,373,480 добровольцев Windows, Linux, ARM, macOS, Android Университет Вашингтона Молекулярная биология Прогнозирование структуры белка для исследований в области заболеваний it 8 статей 2013 12 193,201 доброволец Windows, Linux, macOS Университет Тренто Генетика В настоящее время развертывается работа gene@home для расширения сетей генов Universe@Home 14 статей 2015 02 2151,651 доброволец Windows, Linux, ARM, macOS, Android Университет Варшавы Астрономия Исследования в области физики и астрономии World Community Grid 77 статей 2004 11 1685,119 добровольцев Windows, Linux, ARM, macOS, Android GPU, CPU Krembil Research Institute Различные приложения Подпроекты: Open Pandemics, COVID-19, Clean Energy Project, GO Drug Search for Leishmaniasis, Fight Against Malaria, Computing for Clean Water, Discovering Dengue Drugs Together, OpenZika, Help Cure Muscular Dystrophy, Help Defeat Cancer, Help Conquer Cancer, Help Fight Childhood Cancer, Smash Childhood Cancer, Human Proteome Folding Project, Uncovering Genome Mysteries, FightAIDS@Home, Let's outsmart Ebola together, Mapping Cancer Markers, Help Stop TB. ru 9 статей 2007 07 1994,236 добровольцев Windows, Linux, macOS, Android, ARM, Solaris, Sony Playstation 3 Независимый Различные приложения Использование BOINC Wrapper с существующими волонтерскими проектами