EDGeS@Home (Enabling Desktop Grids for e-Science) — проект добровольных вычислений, построенный на платформе BOINC. Целью проекта является интеграция различных грид-систем (в том числе на платформе BOINC) в рамках проекта EGEE , разрабатываемого в рамках седьмой рамочной программы Евросоюза (). В настоящее время единственным активным приложением является модуль AutoDock, решающий задачи в области молекулярного докинга. До мая 2012 г. в рамках проекта единственным расчетным модулем был ISDEP — интегратор стохастических дифференциальных уравнений, используемый для моделирования поведения плазмы в магнитном поле (см. ITER). Проект координируется Лабораторией параллельных и распределенных систем () Венгерского центра грид-вычислений () .
Вычисления в рамках проекта стартовали в октябре 2009 года . По состоянию на 24 мая 2012 года в нем приняли участие более 7 000 пользователей (более 17 000 компьютеров) из 84 стран, обеспечивая интегральную производительность на уровне 2,6 терафлопс BOINCstats | EDGeS@Home — Credit overview .
Существует мнение The Science behind EDGeS@Home The Science behind EDGeS@Home , что в настоящее время проект работает в тестовом режиме с целью проверки работоспособности ПО. Косвенным подтверждением этого является отсутствие информации о прогрессе вычислений в BOINC Manager (бегунок принимает лишь два значения: 0 % или 100 %), отсутствие сохранения промежуточных результатов расчетов (например, при выключении компьютера), отсутствие смены версий расчетного модуля и каких-либо новостей о текущих результатах расчетов, что нетипично для большинства активно работающих проектов.
Текущие проекты
ISDEP С октября 2009 по май 2011 гг.News archive единственным активным приложением являлся расчетный модуль ISDEP (), реализующий моделирование поведения высокотемпературной плазмы в присутствии электромагнитного поля EGEE — Application Support. Термоядерный синтез является одной из перспективных и в то же время достаточно сложных технологий получения энергии без загрязнения окружающей среды (выбросами углекислого газа или радиоактивными отходами). Кроме того, термоядерные реакторы безопаснее существующих ядерных, основанных на реакции деления тяжелых ядер. В настоящее время страны Евросоюза при поддержке США, России, Индии, Китая, Кореи, Казахстана, Канады и Японии работают над созданием на юге Франции экспериментального термоядерного реактора ITER с целью экономически эффективного производства электроэнергии. Предсказание и оптимизация поведения плазмы в реакторе требует больших вычислительных мощностей. Национальная лаборатория плазмы () в CIEMAT разработала код программы, выполняющий необходимые расчеты. Впоследствии код был портирован для использования в составе проекта EDGeS@Home.
Основной задачей управляемого термоядерного синтеза является электромагнитное удержание достаточного количества плазмы высокой плотности достаточно продолжительное время. Внутри реактора топливо (смесь дейтерия и трития) находится в состоянии плазмы: почти все атомы ионизированы и находятся под воздействием электромагнитных сил. Различия в поведении положительно и отрицательно заряженных частиц под действием электромагнитного поля являются причиной уникального поведения плазмы, существенно отличного от известных агрегатных состояний вещества (твердые тела, жидкости и газы). Основная идея проекта — заставить двигаться заряженные частицы по окружности, следуя за линиями напряженности магнитного поля (). Существует два вида термоядерных реакторов: токамаки и стеллараторы. При их работе необходим учет эффектов, отличающихся от идеализированного случая: магнитное поле неоднородно ввиду конструктивных особенностей используемого тороидального магнита; в процессе реакции приблизительно 1023 частиц взаимодействуют друг с другом. В результате этого возникает эффект collisional transport , выражающийся в потере части частиц и тепла на границах центральной зоны реактора. Указанный механизм должен быть хорошо предсказуем и управляем для достижения высокой производительности реактора, что и является целью проводимых исследований. Одной из задач проекта является преодоление некоторых ограничений (линеаризации, невозможность моделирования сложной формы геометрии реактора) стандартных подходов в процессе моделирования эффекта путём численного решения стохастических дифференциальных уравнений с использованием метода Рунге-Кутта . Данная задача хорошо поддается распараллеливанию с использованием грид: каждый компьютер считает одну или несколько траекторий движения ионов плазмы. Полученные результаты (траектории движения частиц) собираются вместе и анализируются статистически, что позволяет изучение свойств эффекта collisional transport на новом уровне: при монотонном увеличении температуры и плотности потока частиц, изучение недиффузного транспорта (), асимметрии магнитных поверхностей и немаксвелловских функций распределения.
Код ISDEP разработан таким образом, что отдельные узлы не требуют обмена данными друг с другом во время проведения расчетов. Типичная симуляция поведения плазмы заключается в запуске множества идентичных заданий, отличающихся только значениями псевдослучайных чисел, используемых в ходе моделирования. Полученные данные собираются и анализируется совместно. Для получения адекватных результатов потребуется 10-15 лет вычислительного времени с использованием грид.
В перспективе дальнейших исследований — учет корпускулярно-волновых взаимодействий частиц, их резонансов и неустойчивостей плазмы.
Код проекта разработан при участии Института биовычислений и физики сложных систем (), Университет Сарагоссы (); Национальной лаборатории плазмы (), Центр энергетики, экологических и технологических исследований () и Мадридского университета Комплутенсе ().
Приложение ISDEP также может выдавать задания через испанский грид-проект Ibercivis . Администраторы проекта EDGeS@Home утверждают The Science behind EDGeS@Home , что используется одно приложение (ISDEP) с разными наборами данных для расчета. В настоящее время выдача заданий приостановлена для ISDEP в Ibercivis приостановлена. Возможной причиной этого может являться попытка создания единой европейской грид-инфраструктуры в рамках проекта EDGeS@Home , включающего в себя дочерние гриды (например, Ibercivis, SZTAKI Desktop Grid, AlmereGrid, грид университета Вестминстера и т.д.).
Вычисления в рамках данного подпроекта завершены 21 мая 2011 г.
AutoDock 21 мая 2011 г. был анонсированNews archive новый расчетный модуль AutoDock, направленный на решение задач в области молекулярного докинга.
Будущие проекты К запуску планируется еще ряд проектов EDGeS — Overview of available applications , однако задания для них пока не выдаются.
Примечания
Ссылки Список проектов на платформе BOINC Официальный сайт проекта Все Российские команды Все Российские участники Help solving the world’s energy crisis with EDGeS@Home Kinetic Simulation of Heating and Collisional Transport in a 3D Tokamak (abstract) Kinetic Simulation of Heating and Collisional Transport in a 3D Tokamak (article) The Particle Flux Structure and the Search for a Flux-Expansion Divertor in TJ-II Flux-expansion divertor studies in TJ-II ZIVIS: A City Computing Platform Based on Volunteer Computing ISDEP в работе (видео на YouTube) EDGeS: A Bridge between Desktop Grids and Service Grids Enabling Desktop Grids for e-Science (видео на YouTube) Краткое описание проекта на rechenkraft.net (на немецком)
Обсуждение в форумах: distributed.ru distributed.org.ua
См. также Добровольные вычисления BOINC ITER EGEE
Категория:Проекты добровольных вычислений Категория:Магнитное удержание плазмы Категория:Грид-вычисления