Hal besar berikutnya dalam sains sudah ada di saku Anda | Tren Digital

Hal besar berikutnya dalam sains sudah ada di saku Anda |  Tren Digital

Superkomputer adalah bagian penting dari ilmu pengetahuan modern. Dengan menghitung angka dan melakukan perhitungan yang membutuhkan waktu ribuan tahun bagi kita manusia untuk menyelesaikannya sendiri, mereka membantu kita melakukan hal-hal yang tidak mungkin dilakukan, seperti memprediksi jalur penerbangan badai, mensimulasikan bencana nuklir, atau memodelkan bagaimana obat eksperimental dapat mempengaruhi sel manusia. Tetapi kekuatan komputasi itu ada harganya — secara harfiah. Penelitian yang bergantung pada superkomputer terkenal mahal. Bukan hal yang aneh bagi lembaga penelitian untuk membayar lebih dari $1.000 untuk satu jam penggunaan superkomputer, dan terkadang lebih, tergantung pada perangkat keras yang diperlukan.

Namun belakangan ini, alih-alih mengandalkan superkomputer yang besar dan mahal, semakin banyak ilmuwan yang beralih ke metode berbeda untuk memenuhi kebutuhan mereka: superkomputer terdistribusi. Anda mungkin pernah mendengar hal ini sebelumnya. Alih-alih mengandalkan satu komputer terpusat untuk melakukan tugas tertentu, gaya komputasi crowdsourced ini menarik daya komputasi dari jaringan sukarelawan terdistribusi, biasanya dengan menjalankan perangkat lunak khusus pada PC rumahan atau ponsel cerdas. Secara individual, komputer sukarelawan ini tidak terlalu kuat, tetapi jika Anda menggabungkannya dengan cukup banyak, kekuatan kolektif mereka dapat dengan mudah melampaui superkomputer terpusat mana pun — dan seringkali dengan biaya yang lebih murah.

Dalam beberapa tahun terakhir, proyek komputasi peer-to-peer semacam ini telah mengalami kebangkitan, dan karena kekuatan pemrosesan perangkat kami terus meningkat, tampaknya hal besar berikutnya dalam sains adalah smartphone di saku Anda. .

Kelahiran dan booming

Konsep komputasi sukarela telah ada selama beberapa dekade, tetapi baru pada akhir 1990-an — ketika komputer pribadi masuk ke sejumlah besar rumah tangga AS — itu benar-benar mulai lepas landas.

Pada tahun 1999, para peneliti di UC Berkeley dan Stanford meluncurkan dua proyek yang memperoleh liputan media yang cukup besar dan adopsi yang luas: [email protected]yang mendorong pengguna PC untuk mendaftar dan meminta CPU mereka untuk menganalisis data teleskop radio, dan [email protected]yang menggunakan kekuatan komputasi itu untuk melipat protein kompleks.

[email protected]

Kedua proyek tersebut sukses besar di mata publik. [email protected] benar-benar mengalami ledakan minat awal yang begitu besar sehingga membanjiri server proyek dan sering menyebabkan crash. Tetapi setelah kesuksesan terobosan itu, minat akhirnya turun, berkurang, dan akhirnya membuat pencipta proyek untuk tutup setelah 20 tahun.

[email protected] tidak mengalami nasib yang sama. Sekitar waktu proyek [email protected] mereda, peluang [email protected] untuk bersinar muncul: wabah COVID-19. Tak lama setelah pandemi melanda, lebih dari satu juta sukarelawan baru bergabung dengan proyek, secara efektif menciptakan apa yang disebut sebagai superkomputer tercepat di dunia — satu lebih kuat daripada gabungan 500 superkomputer tradisional teratas. Pekerjaan mereka sederhana namun berperan dalam memecahkan beberapa penyakit paling kompleks, termasuk COVID-19: protein lipat.

Protein sangat penting untuk memahami bagaimana, misalnya, virus bereaksi dan mencemari sistem kekebalan manusia. Dalam keadaan aslinya, protein berada dalam bentuk terlipat, dan mereka membuka, misalnya, mengikat dan menekan pertahanan tubuh kita. Untuk merancang terapi, para ilmuwan menjalankan simulasi untuk melihat urutan terbukanya protein — tetapi ini adalah proses yang sangat memakan banyak sumber daya dan waktu. Di situlah [email protected] masuk. Tidak hanya secara dramatis memangkas biaya tetapi juga mempercepat pengembangan berbulan-bulan dan bahkan bertahun-tahun dalam beberapa kasus.

Setelah relawan [email protected] menginstal perangkat lunak, mesin mereka mengambil sebagian dari tugas yang lebih besar dan memprosesnya di latar belakang. Hasilnya dikirim kembali ke lab kelompok riset melalui cloud, di mana mereka dikumpulkan dan ditinjau.

Hasil pada beberapa kesempatan telah menjadi terobosan. Pada tahun 2021, para ilmuwan dapat menemukan mengapa varian COVID-19 lebih dahsyat, sebagian besar berkat lonjakan daya komputasi [email protected] Selain itu, ini membantu pengembangan obat antivirus COVID-19, yang sekarang sedang menuju uji klinis. Di luar itu, [email protected] juga telah memfasilitasi sejumlah terobosan signifikan untuk penyakit lain, seperti Alzheimer, Parkinson, dan kanker.

Tanpa komputasi crowdsourced, Dr. Gregory R. Bowman, direktur [email protected] dan seorang profesor di Fakultas Kedokteran Universitas Washington, St. Louis, Missouri, mengatakan, “Pekerjaan ini akan menelan biaya ratusan juta dolar di cloud, membuatnya tidak layak secara ekonomi bagi kita atau kebanyakan orang lain.” Dia menambahkan, “Kekuatan komputasi mengubah permainan.”

Ilmu warga jenis baru

Menariknya, proyek seperti [email protected] bukan satu-satunya cara para ilmuwan memanfaatkan kekuatan smartphone. Terkadang kekuatan komputasi mentah tidak terlalu penting, dan peneliti hanya membutuhkan spektrum informasi yang lebih luas — informasi yang hanya dapat dikumpulkan dan disampaikan oleh ribuan orang yang tersebar di seluruh dunia.

Misalnya, pada bulan Maret tahun ini, Badan Antariksa Eropa meluncurkan Camaliot kampanye, yang berupaya meningkatkan aplikasi cuaca dengan memanfaatkan penerima GPS secara kreatif di dalam ponsel Android orang. Anda lihat, setiap kali telepon Anda melakukan ping ke satelit untuk navigasi, mereka merespons dengan waktu dan lokasi mereka, dan telepon menghitung di mana mereka didasarkan pada berapa lama setiap pesan sampai. Waktu yang dibutuhkan setiap sinyal dapat menginformasikan para ilmuwan dengan lebih baik tentang sifat atmosfer, seperti jumlah uap air di dalamnya, yang pada gilirannya dapat membantu memprediksi prakiraan hujan yang lebih akurat. Namun, tim ESA dapat melakukan aktivitas ini dari beberapa lokasi saja.

Aplikasi Camaliot memungkinkan pemilik ponsel Android dari seluruh dunia untuk berkontribusi pada proyek ESA. Ini berulang kali melakukan ping ke satelit dari telepon orang dan mengirimkan data respons yang dikumpulkannya kembali ke basis ESA.

Dengan Camaliot, ESA berharap dapat mengumpulkan data dari area seperti Afrika, yang sangat menarik dari sudut pandang ionosfer dan yang tidak tercakup dengan baik oleh metode terpusat terbatas geospasial badan tersebut, Vicente Navarro, Direktorat Sains di Badan Antariksa Eropa dan memimpin kampanye Camaliot, mengatakan kepada Digital Trends.

Menyisipkan

Tetapi pertanyaannya tetap: Mengapa ada orang yang meminjamkan daya perangkat mereka secara gratis? Selain tagihan listrik yang meningkat, ini juga memengaruhi kinerja dan kesehatan ponsel dan komputer Anda. Tetapi bahkan dengan kelemahan itu, bagi banyak orang seperti Jeffrey Brice, perancang suara yang telah melipat protein sejak 2007, jawabannya agak sederhana: berbuat baik.

“Saya tertarik pada cryptocurrency untuk sementara waktu,” kata Brice, “tetapi menggunakan perangkat keras yang sama untuk [email protected] tampak seperti penggunaan peralatan yang lebih baik, lebih etis, dan lebih filantropis.”

Bagi yang lain, ini adalah sumber penghasilan pasif. Untuk mendorong partisipasi, beberapa grup [email protected] terkemuka telah membentuk komunitas crypto yang dipimpin oleh donasi, yang mendistribusikan mata uang seperti Dogecoin setiap minggu tergantung pada kontribusinya. Camaliot, sama, memberi penghargaan kepada kontributor utamanya dengan voucher.

Dengan chip komputer yang masuk ke hampir semua hal, Josh Smith, pendiri CureCoin, cryptocurrency untuk memberi penghargaan kepada sukarelawan [email protected], mengantisipasi masa depan yang lebih cerah untuk proyek sains crowdsourced. “Jika kita mencapai tujuan kapasitas tinggi kita, efek riak untuk masa depan planet kita akan menjadi sesuatu yang tidak pernah terlupakan,” katanya.

Rekomendasi Editor