Zeven manieren om je ongebruikte computerkracht te doneren aan een goed doel

Elke dag creëert de mensheid 2,5 kwintiljoen bytes aan data. Dat is 25 met 29 nullen erachteraan. Dat ziet er zo uit:

2,500,000,000,000,000,000,000,000,000,000

Dat is een onthutsend groot getal. Waar wat betekent het? Om te beginnen is het veel meer data dan we ooit kunnen verwerken tot iets waar we daadwerkelijk iets mee kunnen. Dat is vooral lastig voor wetenschappers wiens onderzoeksveld draait op computerkracht. Als gevolg komt veel onderzoek door een gebrek aan eigen middelen of fondsen maar heel erg langzaam op gang. Ze hebben simpelweg het geld niet voor de benodigde processorkracht.

Dit zal waarschijnlijk veranderen met de komst van grootschalige quantumcomputers. Helaas duurt het nog minimaal een decennium voor we quantumkracht kunnen gaan gebruiken voor data-analyse. In de tussentijd is er een andere oplossing: het doneren van je processorkracht als je deze zelf niet gebruikt.

"Traditionele vormen van computergebruik op grote schaal, zoals het bouwen van je eigen cluster, tijd kopen op een supercomputer of het gebruiken van een cloud zijn allemaal erg duur. Veel wetenschappers kunnen dat niet betalen," zegt David Anderson, onderzoeker bij het Space Science Lab van UC Berkeley. "Met behulp van vrijwillig computergebruik kunnen we dat probleem oplossen."

Vrijwillig computergebruik werd voor het eerst gebruikt voor een project dat bekend staat als de Great Internet Mersenne Prime Search. GIMPS maakte gebruikt van vrijwilligers die hun computerkracht doneerden om wiskundige berekeningen te maken die nodig waren om de Mersenne priemgetallen te vinden. Het project was enorm succesvol en wetenschappers zagen al snel de potentie van de vrijwillig gedoneerde rekenkracht die zich ook erg goed zou lenen voor andere projecten met grote hoeveelheden data.

Anderson was een van deze wetenschappers. Hij creëerde en bestuurt SETI@Home, een vrijwillig computerproject waarvoor mensen hun ongebruikte CPU-kracht kunnen doneren om door radiogolven te scannen, op zoek naar buitenaards leven tussen alle kosmische straling.

Hoewel de eerste versie van SETI@Home populair was, was het ook een draak van een programma. "Het werd duidelijk dat we een algemenere aanpak moesten bedenken. De vrijwilligers moesten gewoon een enkel generiek programma kunnen installeren waarop alle wetenschappelijke programma automatisch konden worden gedownload en worden afgespeeld, ook de updates. En dat alles zonder dat het de vrijwilliger moeite kost," zei Anderson. "Dus begon ik met het opzetten van een softwareplatform dat het makkelijk zou maken voor wetenschappers om projecten zoals SETI@Home te maken. Ik stelde me een soort "ecosysteem" voor waarin de beste projecten – of op zijn minst de projecten die hun onderzoek het beste uit konden leggen – de meeste computerkracht toebedeeld zouden krijgen."

Het "ecosysteem" voor vrijwillige computing projecten zag het licht in 2004 met de lancering van de Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC), die Anderson kon ontwikkelen met behulp van een beurs van de National Science Foundation.

BOINC werkt door gebruik te maken van processorkracht die normaal gesproken verspild zou worden. Daardoor kan het de hele tijd op de achtergrond draaien zonder dat je je ooit zorgen hoeft te maken dat het in de weg zit tijdens je werk, game of ander obscuur programma dat je aan het gebruiken bent.

Tot op de dag van vandaag blijft BOINC het voornaamste platform om te participeren in vrijwillige computerprojecten (er bestaan ook andere platformen, maar die zijn specifiek voor losse projecten, zoals Quantum Cures). Op elk moment van de dag zijn er 700.000 actieve computers met een rekenkracht van 7,2 petaflops per 24 uur. Dat maakt het totale netwerk de op vijf na snelste supercomputer in de wereld. Maar dan vrijwillig gedoneerd en gratis.

BOINC is absurd makkelijk in gebruik, en omdat alle projecten hieronder ervan gebruik maken is hier even een snelle tutorial om het te gebruiken op je Mac, Windows, Linux of Android computer. Klik en begin te helpen met het zoeken naar aliens (of het genezen van kanker, het verbeteren van zonnecellen of het modelleren van de klimaatverandering).

Stap 1. Ga naar de BOINC webpagina

Stap 2. Download de BOINC software

Zo. Pittig moeilijk. Nu ben je klaar om de wereld met één watt tegelijkertijd te helpen - je hoeft alleen nog maar te kiezen waar je je prioriteiten stelt.

Om je te helpen met de keuze hebben we een lijstje gemaakt met een aantal vette projecten die nu aan het lopen zijn.

ASTEROIDS@HOME

Zoals de naam al suggereert draait Asteroids@Home volledig om onze miljoenen kosmische buren.

Het doel van het project is het achterhalen van de vormen en rotaties van een groot deel van de asteroïden in het zonnestelsel, waardoor ze het gat tussen de onbekende eigenschappen van die asteroïden en de reeds bekende asteroïden proberen te dichten.

Het begrijpen van de vorm en rotatie van de asteroïden heeft een aantal praktische gevolgen; zo kunnen we met deze informatie onder andere de volgende botsing met een asteroïde voorkomen.

Het programma wordt gedraaid door het astronomische instituut van de universiteit van Praag. Als je helpt met de ontdekking van een asteroïde worden de resultaten (en de credits) hier gepubliceerd.

POEM@HOME

POEM@Home wordt sinds 2007 door het Karlsruhe Institute of Technology gedraaid om het vouwen van eiwitten te modelleren. Door de specifieke vormen van eiwitten en hoe ze worden gevouwen wordt de functie ervan bepaald.

Het verkeerd vouwen en opstapelen van eiwitten is verantwoordelijk voor een hele hoop ziektes, waaronder Alzheimer, Huntington, Cystic Fibrosis, en meerdere soorten kanker. POEM@Home werkt aan het voorspellen van de actieve structuren van proteïnen, de interacties ervan met elkaar en de ontwikkeling van nieuwe medicijnen op basis van die eiwitten.

De resultaten van het project zijn al in meerdere wetenschappelijke tijdschriften gepubliceerd, met opnieuw credits voor de mensen die computerkracht hebben gedoneerd. (Een vergelijkbaar project van Stanford, Folding@Home, loopt al sinds 2000, maar gebruikt een eigen platform in plaats van BOINC.)

ATLAS@HOME

Door mee te doen aan het Atlas@Home project verander je je eigen computer in een virtueel laboratorium voor deeltjesfysica, waarmee je bijdraagt aan het ontdekken van nieuwe deeltjes in de Large Hadron Collider.

Je computer helpt met het uitvoeren van simulaties voor het ATLAS-project, waarbij ze protonen tegen elkaar aanschieten in de hoop nieuwe deeltjes te ontdekken. Je computer wordt onderdeel van het WLCG computernetwerk, dat nu al 150.000 taken tegelijkertijd uitvoert. Door de massieve hoeveelheden data die CERN genereert is er echter altijd ruimte voor meer. Wie weet help je wel mee aan de ontdekking van het deeltje verantwoordelijk voor de lang gezocht donkere materie.

Als je liever andere simulaties steunt, kan je de volledige lijst van vrijwillige projecten op LHC@Home zien.

MALARIACONTROL.NET

Malariacontrol.net wordt beheerd door het Zwitserse Tropeninstituut en ondersteund door de Bill en Melinda Gates Foundation. Het programma modelleert de overdraagbaarheid van malaria en manieren om de verspreiding onder controle te houden.

Het werk leidt tot beter geïnformeerde preventieve maatregelen, zoals effectieve klamboes en vaccinaties in risicogebieden. Door de omvang van de menselijke populaties die worden gemodelleerd bij de verspreiding van infectieziektes, hebben de wetenschappers zich naar de vrijwillige computergemeenschap gekeerd. FIND@Home is een ander mooi vrijwilligersproject om te steunen in de strijd tegen malaria. Zij modelleren manieren waarop malaria zich ontwikkelt om resistent te worden tegen vaccinaties. Zo kunnen ze medicijnen ontwikkelen die de ziekte een stapje voor zijn.

EINSTEIN@HOME

Einstein@Home zoekt naar astrofysische signalen van pulsars, neutronensterren die om hun as roteren. De zoektocht maakt gebruik van detectieapparaten op aarde en in de ruimte.

Tot nu toe hebben de vrijwilligers van het project al 36 nieuwe neutronensterren gevonden.

Het ultieme doel van het project is de detectie van gravitatiegolven, die volgens Einstein zouden worden uitgestraald door neutronensterren. Tot zo ver zijn die nog niet gedetecteerd, maar dat komt waarschijnlijk alleen maar omdat jij ze nog niet aan het helpen bent.

QUAKE CATCHER NETWORK

Het Quake Catcher Network verandert je computer in een seismograaf waardoor aardbevingen beter te monitoren zijn en je de veiligheid van mensen in risicogebieden kan waarborgen.

Je kan op twee manieren je computer doneren aan QCN: je kan gebruiken maken van de MEMS accelerometer in je computer, dat is een trillingssensor die normaal gesproken gebruikt wordt voor de bescherming van je hardware, of je kan QCN vragen om een externe MEMS sensor die via USB aan je computer kan worden gelinkt.

Hoewel de laatste een stuk beter werkt, moet je er waarschijnlijk zo'n 45 euro voor betalen om QCN je de sensor op te laten sturen. Als je dat geld niet klaar hebt liggen, werkt de interne sensor ook prima.

WORLD COMMUNITY GRID

Het World Community Grid van IBM is misschien wel het meest ambitieuze project op het lijstje. Het is het overkoepelende netwerk voor een aantal non-profit projecten die een aantal van 's werelds meest urgente problemen van de mensheid aan pakken. Door WCG te steunen kan je Harvard-onderzoekers helpen de meest efficiënte zonnecellen ter wereld te ontwerpen, wetenschappers helpen medicijnen tegen ebola te maken of meer gepersonaliseerde kankerbehandelingen ontwerpen.

Dit project is in 2004 begonnen en heeft al 24 onafhankelijk projecten wereldwijd gesteund, variërend van het stoppen van kinderkanker tot schoonwaterprojecten. Het WCG heeft opzienbarende resultaten weten te produceren door de hulp van computerkracht van vrijwilligers (zoals de ontdekking van de zeven ingrediënten die neuroblastoomkankercellen vernietigen zonder neveneffecten).

BITCOIN UTOPIA

Dit commerciële Finse programma zet je overgebleven CPU kracht in om Bitcoins te delven. Het daarmee verdiende geld wordt vervolgens gebruikt om onderzoek te ondersteunen.

Het idee is gebaseerd op een crowd-sourcing donatieplatform waarbij gebruikers projecten gerelateerd aan de wetenschap kunnen posten, waarna anderen projecten naar keuze kunnen kiezen om te ondersteunen, zoals bijvoorbeeld Milkway@Home.

Dit is nog maar een kleine selectie van de projecten die je kan ondersteunen via BOINC. Er zijn meer dan 60 projecten die ondersteund worden door BOINC. De volledige lijst is hier te vinden