Les projets BOINC

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.

Ce programme permet de gérer un ou plusieurs projets de calcul distribué. BOINC avait une puissance totale moyenne de calcul à 2 PFLOPS (2×10×18 calculs à virgule flottante par seconde) pour 568 000 ordinateurs actifs soit 2,12 GFLOPS par ordinateur en juillet 2009.

BOINC est libre, sous la licence publique générale limitée GNU. Cela signifie que chacun peut utiliser ce programme pour ses propres besoins. Berkeley met son programme à la disposition d’autres organisations, quelles qu’elles soient. Cela veut dire que les projets participant à BOINC ne sont donc pas tous à utiliser les yeux fermés. Néanmoins la plupart des projets sont très sérieux et les résultats seront publics. BOINC dispose d’un programme pour plusieurs plates-formes, ce qui permet de toucher un plus large public (Windows, GNU/Linux, Mac OS X, Solaris parmi d’autres).

BOINC est une plate-forme de calcul partagé. C’est donc un programme qui permet de faire participer des volontaires à des projets scientifiques susceptibles de faire avancer la science dans différents domaines tels que la médecine, l’astronomie, la physique ou les mathématiques.

En faisant fonctionner BOINC, ces volontaires apportent une partie de la puissance de calcul de leur ordinateur personnel à un ou plusieurs de ces 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.

BOINC qui a pour rôle de gérer les programmes de calcul partagé présents sur l’ordinateur, demande en fait pour lui-même très peu de puissance de calcul, et le ou les programmes de calcul partagé en service n’utilisent le processeur que lorsqu’il n’est pas utilisé par d’autres applications. Ainsi l’utilisateur peut continuer à utiliser normalement l’ordinateur sans rencontrer de ralentissement de ses propres programmes. De même, un ordinateur n’est pas obligé de fonctionner 24h/24 avec BOINC, l’utilisation de ce logiciel peut ne pas modifier vos habitudes.

Les fonctionnalités :
 La mise en cache de plusieurs unités de calcul permet à l’ordinateur de continuer à calculer sans être connecté à internet
 Le téléchargement de nouveaux programmes et des mises à jour
 La participation simultanée à plusieurs projets
 La gestion de plusieurs ordinateurs clients avec une seule interface (BOINC Manager).

Qu’est-ce que l’informatique distribuée

L’informatique distribuée relie un grand nombre d’ordinateurs individuels, créant ainsi un vaste système doté d’une puissance de calcul massive qui surpasse largement la puissance d’une poignée de supercalculateurs. Le travail étant scindé en petits morceaux qui peuvent être traités simultanément, le temps de recherche passe de plusieurs années à quelques mois. Cette technologie est également moins coûteuse, permettant un meilleur usage des fonds.

Il existe plusieurs projets BOINC. En voici quelques uns :

• Astronomie
  • Einstein@Home : Détection directe des ondes gravitationnelles émises par les pulsars.
  • Orbit@Home : Modéliser la trajectoire des astéroïdes géocroiseurs.
  • Planetquest : Recherche d’exoplanètes (projet à venir).
  • Seti@Home : Recherche de fréquences dans l’univers : anomalies dans l’espace générant du "bruit" (pulsars...) ou civilisations extraterrestres.
  • Cosmology@Home : Étude du fond diffus cosmologique et modélisation de l’Univers des tout premiers instants après le Big Bang jusqu’à nos jours.
  • Milkyway@home : Modéliser les interactions entre notre Galaxie, la Voie Lactée, et la galaxie naine elliptique du Sagittaire.
  • Brats@home : Calculs sur la déviation des rayons lumineux par la gravitation.

• Biologie-Médecine
  • Amiloide (Ibercivis) : Recherche de médicaments pour lutter contre les maladies amyloïdes neurodégénératives.
  • Neurosim (Ibercivis) : Étudier la structure tridimensionnelle des neuropeptides pour en déduire leurs fonctions.
  • Docking (Ibercivis) : Criblages virtuels (tests in silico) pour découvrir des principes actifs qui permettront de soigner des maladies comme le cancer.
  • Aide à la Lutte Contre le Cancer chez les Enfants (WCG).
  • GPUGrid : Calculs biomoléculaires au moyen des cartes graphiques (Pour participer à ce projet il faut être équipé d’une carte graphique Nvidia8* ou supérieure).
  • Du riz pour l’Humanité (WCG) : Améliorer le rendement, la qualité nutritionnelle du riz par l’utilisation de la technique dite d’hybridation intelligente ou de sélection assistée par marqueurs.
  • Fold It ! (pliez-la !) : Foldit est un jeu révolutionnaire qui vous permet de contribuer aux progrès scientifiques.
  • Aider à vaincre le cancer (WCG) : Améliorer les résultats de la cristallographie aux rayons X des protéines.
  • POEM@Home (Protein Optimization with Energy Methods) : Projet allemand de prédiction de la structure des protéines par l’utilisation de l’hypothèse "thermodynamique" de Anfinson.
  • Lutte contre la dystrophie musculaire - phase 2 (WCG) : Étudier les interactions entre plus de 2200 protéines dont les structures sont connues (particulièrement celles qui ont un rôle dans les maladies neuromusculaires).
  • Repliement du Protéome Humain - phase 2 (WCG).
  • FightAids@home (WCG) : Recherche de traitements pour lutter contre le SIDA.
  • Superlink@Technion : Aider la communauté mondiale des généticiens à trouver les gènes responsables de certaines maladies (diabète, hypertension, cancer, schizophrénie,...).
  • Lattice Project : Le projet actuel (GARLI) effectue une classification phylogénétique.
  • RALPH@Home : Le but du projet Rosetta@Home ALPHA est d’améliorer les applications de Rosetta@home.
  • Docking@Home : Le but est de mettre en oeuvre la technique de chromatographie en phase gazeuse pour approfondir les connaissances des interactions protéine-ligand.
  • Proteins@Home.
  • SIMAP (Similarity Matrix of Proteins) : Calcul des similitudes et des domaines de protéines permettant de tenir à jour une base de données libre pour l’éducation et la recherche publique.
  • Rosetta@home : Modélisations de protéines pour à terme aider les chercheurs à développer des traitements pour lutter contre certaines maladies (Malaria, Anthrax, VIH, Alzheimer, Cancer de la Prostate ,...)
  • MalariaControl.net : Modèle de simulation de la transmission et des conséquences sur la santé du paludisme.

• Écologie
  • Virtual Prairie : Comprendre les mécanismes naturels de multiplication végétative dans les systèmes écologiques complexes (du comportement individuel de la plante jusqu’aux interactions entre les espèces) par la reconstitution d’une prairie virtuelle (projet ViP).
  • Quake-Catcher Network (Réseau de Capteurs Sismiques) : Détection et étude des séismes.
  • Évolution@home (Yoyo@home) : Comprendre l’origine et l’évolution de la vie sur la Terre. Étudier les processus qui amènent à l’extinction des espèces.
  • Hydrogen@home : Recherche du procédé le plus efficace pour produire de l’hydrogène sans rejeter de gaz à effet de serre. L’hydrogène, élément présent en abondance sur Terre sous forme combinée, pourrait à terme remplacer nos carburants polluants à base de carbone.
  • Climate Prediction : Modélisation du climat du XXIème siècle.

• Mathématiques
  • Collatz Conjecture (ou 3x+1@home) : Recherche de suites de Syracuse aux durées de vol record.
  • NQueens Project : Trouver toutes les solutions au problème des N-Dames pour N=26 (record mondial).
  • Enigma@Home : À l’origine le projet avait pour but de déchiffrer 3 messages chiffrés avec la machine Enigma à 4 rotors. 2 messages ont été déchiffrés, le dernier n’a pas pu l’être. Maintenant, il s’agit de décrypter des messages chiffrés avec la machine Enigma à 3 rotors.
  • OGR-27 - Distributed.net (Yoyo@home) : Déterminer la façon optimale de placer 27 marques selon la règle de Golomb. Les résultats pourront avoir des applications en radiocristallographie et en radio-astronomie (positionnement des capteurs).
  • Wanless Mersenne+2 / WEP-M+2, ou Wanless Mersenne+2 : C’est un projet matheux sur les nombres premiers, dans la lignée de GIMPS un ancien projet (1996) ne tournant pas sur BOINC et qui recherche les nombres de Mersenne.
  • ABC@home : Trouver tous les triplets abc jusqu’à 10×15. À terme il pourrait être possible de préciser la conjecture abc, voire de la démontrer mathématiquement.
  • Rectilinear Crossing Number : Étude sur la façon de placer 20 points dans un graphe complet tout en minimisant le nombre d’intersections. Débouchés possibles dans des problèmes actuels en matière de transport (optimisation du trafic aérien,...), ou dans les opérations d’impression de documents (photos, images, textes,...).
  • Chess960 : Mettre en place les bases théoriques du jeu d’échec Fischer Random Chess (Chess960) crée en 1996 par le GMI Robert James Fischer.
  • VTU@home.
  • PrimeGrid : Recherche de nombres premiers.
  • SZTAKI Desktop Grid : Trouver tous les systèmes de numération binaire généralisés jusqu’à la dimension 13 voir au delà.

• Physique-Chimie
  • Adsorcion (Ibercivis) : Étude des propriétés adsorbantes des argiles pontées.
  • Nanoluz (Ibercivis) : Résolution des équations de Maxwell pour décrire le comportement de la lumière dans les métamatériaux.
  • Materiales (Ibercivis) : Étude des verres de spin.
  • Fusion (Ibercivis) : Fusion par confinement magnétique.
  • Magnetism@home : Étude des propriétés magnétiques de certains nano-objets (propriétés atomiques, structure, forme, environnement physique, ...).
  • Muon1 (yoyo@home) : Optimiser la conception d’un accélérateur de particules qui sera utilisé pour mesurer la masse des neutrinos.
  • Spinhenge@Home : Simulations numériques de molécules magnétiques. Le but est de découvrir des structures qui pourraient être utilisées par les chimistes pour synthétiser de nouvelles molécules.
  • Leiden Classical.
  • QMC@home (Quantum Monte Carlo) : Chimie quantique.
  • µFluids@Home : Microfluides/Microgravité.
  • LHC@Home : Simuler la trajectoire de particules élémentaires dans l’accélérateur de particules du CERN près de Genève.

Il en existe encore beaucoup, mais là sont cités les principaux projets. Pour plus d’information, rendez-vous sur le site http://www.boinc-af.org/.

Ibercivis : Ibercivis est une plateforme multi-projets gérée par l’Institut de bio-informatique et de Physique des Systèmes Complexes (BIFI, Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos) de l’université de Saragosse. La plateforme héberge 7 projets de recherche (adsorcion, amiloide, docking, fusion, materiales, nanoluz et neurosim) et 16 applications. Sans action de votre part, le projet téléchargera ces 16 applications et vous recevrez des unités de calcul en fonction des disponibilités et du besoin en puissance de calcul de ces différents projets.

WCG (World Community Grid) : Le World Community Grid a pour mission de créer la plus vaste grille de calcul distribué au monde afin d’aborder des projets qui bénéficieront à l’humanité entière. Son travail a permis de développer l’infrastructure technique qui sous-tend ce réseau dédié à la recherche scientifique. Son succès repose sur des individus qui mettent en commun leur temps machine inutilisé pour faire un monde meilleur. Le World Community Grid met sa technologie à disposition des seules organisations publiques ou à but non lucratif pour qu’elles l’utilisent dans des recherches humanitaires qui, autrement, risqueraient de ne pas aboutir en raison du coût élevé de l’infrastructure informatique nécessaire en l’absence d’infrastructure publique. Dans le cadre de son engagement à faire progresser le bien-être de l’homme, tous les résultats seront versés au domaine public et transmis à la communauté scientifique mondiale.

Yoyo@home : Yoyo@home est une plateforme multi-projets qui permet de faire fonctionner des programmes de recherche extérieurs à BOINC. Pour se faire, Yoyo et son équipe de programmeurs bénévoles adapte les applications au format BOINC.

Pour pouvoir contribuer aux projets BOINC, il faudra télécharger un logiciel et saisir une adresse e-mail et un mot de passe.