Уложились вовремя!

Обнародованы результаты проекта Folding@home

Два года спустя после запуска проекта учёные изложили результаты работы Folding@home, целью которого была попытка смоделировать процесс формирования белка с помощью ресурсов добровольцев со всего мира, имеющих ПК.

Проект Folding@home был открыт 1 сентября 2000 года группой учёных Стэнфордского университета, возглавляемой Кристофером Сноу и Виджаем Панде. Программа Folding@home по принципу своего действия очень схожа с проектом SETI@home, в рамках которой ведется поиск внеземных форм разумной жизни (более подробно об этом читайте здесь).

Аналогично добровольным участникам Folding@home предлагалось скачать и установить на своём компьютере небольшую программу, которая активизируется во время простоя компьютера и в это время занимается обработкой материала, полученного через интернет от главного суперкомпьютера. Внешне активность программы проявляется в виде довольно симпатичного скринсейвера.

После обработки этих данных, во время ближайшего подключения к Сети компьютер отправляет результаты в центр, после чего может получить для обработки следующую порцию заданий. Полученные от отдельных машин данные собираются воедино, создавая целостную картину процесса решения задачи.

За период действия проекта предоставить на "благо науки" неиспользуемые ресурсы своего компьютера согласились более 300 тысяч человек по всему миру (см. рис.). Поскольку сам вопрос формирования структуры белка выглядит не столь заманчивым, как поиск внеземного разума, мотивацией для участников служила конкуренция - кто сумеет предоставить больше машинного времени для нужд проекта.

Задачей программы являлось моделирование процесса формирования небольшим белком виллином своей трехмерной структуры. Дело в том, что вопрос приобретения белковыми полимерами трехмерной структуры или конформации, по сей день остается одним из наиболее интригующих в молекулярной биологии. Сам процесс, как правило, занимает очень небольшой промежуток времени - не более нескольких миллионных долей секунды. Однако в связи с огромным количеством степеней свободы для достоверного прогнозирования даже одного шага этого многоэтапного процесса необходимы масштабные вычисления.

В ходе эксперимента Сноу и Панде, располагая ресурсами 30 тыс. компьютеров, смоделировали 32500 вариантов укладки молекулы и накопили данные, которых бы хватило для укладки молекулы на протяжении примерно 700 микросекунд. Единственно верный вариант формирования молекулы, согласно полученным результатам, имеет длительность порядка 5 микросекунд.

Полученные в ходе эксперимента данные были проверены и подтверждены в лабораторных условиях. И хотя согласно результатам последних, длительность процесса укладки составила не 5, а 7,5 микросекунд, ученые считают полученные результаты большим успехом и подтверждением действенности метода "распределённой компьютерной обработки" данных.

Не исключено, что успех проекта Folding@home откроет путь к разрешению множества сложных биологических и медицинских вопросов, в частности, касающихся процессов, протекающих при развитии синдрома Альцгеймера и некоторых других заболеваний.