利用电脑和开发板闲置性能共同支持Covid-19的研究:Fold for Covid

前几天在youtube上看到“悟空的日常”up主推出的一个视频节目:《拿起树莓派和废旧电脑 共同支持Covid-19的研究|Help fight the COVID-19 pandemic with your old laptop, Raspberry Pi》,点击链接观看。主要介绍的是利用电脑和各类开发板的闲置性能参与项目中的蛋白质或复合物预测和设计的计算工作。目前Fold for Covid是帮助华盛顿大学贝克实验室对于新冠病毒方面研究进行计算。手上真好有闲置Raspberry和电脑,所以当即尝试了一下。

项目介绍

先介绍一下Fold for Covide项目介绍链接:https://foldforcovid.io/#get-started

从介绍主页上可以看到目前这个项目活跃的计算节点数量和地理位置分布。但实际感受来看,这个地图可能不准确。不过这地图有个相对直观的感受。

在项目介绍主页上可以选择开发板、电脑和客户端三种方式加入这个项目。

Boards,就是像Raspberry这类的开发板,选项中不仅仅只有Raspberry,还有其它开发板。可以直接下载对应系统,使用balenaEtcher工具进行系统烧录。对于Raspberry,支持Raspberry Pi4和Raspberry Pi3。

Laptops or Desktop Computers,就是笔记本电脑或者台式机电脑。直接在这些计算机上面安装这个项目的系统。根据“悟空的日常”视频节目介绍,似乎有点问题,无法正常使用。我也没有尝试,所以不太清楚。

Main Computer,提供在windows系统下的客户端或者虚拟机+客户端方式执行项目。个人觉得这是最简单直接的方式。

设置与绑定账号

我主要尝试了开发板和windows客户端的方式参与这个项目。“悟空的日常”视频中也主要介绍了这两个方式,我也是跟着他的视频进行学习。唯一有所区别的是,悟空并没有指导如何注册账号,如何在系统中设置将所有积分累计到自己账号中进行排名。我个人还是想在这个项目中有一些参与感。所以摸索了一下如何进行账号设置。

想要积分,需要注册一个账号。项目的账号注册地址是:https://boinc.bakerlab.org/rosetta/。注册账号后,只要在参与计算的设备中绑定账号就可以看到账号的积分情况。如下图(请允许我隐去所有个人信息)。

首先说一下最简单的Main Computer中windows系统客户端方式。下载安装后,添加项目Rosetta@home,绑定账号即可。

设置完成后,客户端会自动下载项目一些必要的数据,然后获得计算任务,开始进行计算。可以通过客户端查看任务的状态。如下图所示。

任务计算时间有长有短。可以自行设置参与计算机的性能分配。默认设置会利用计算机闲置时间用足CPU和GPU的性能,因此计算机耗能会升高。

Windows客户端设置还是非常简单的。接下来看一下Raspberry上面设置。由于是系统烧录,所以系统烧录后,多数设置都已经完成了。首先我们需要知道Raspberry的IP地址,然后通过浏览器打开这个IP地址。成功打开后,先要移除项目Rosetta@home,然后再添加这个项目Rosetta@home,这时可以输入自己的账号进行绑定。

再次添加项目Rosetta@home。

绑定账号。

添加成功后,即可在项目主页https://boinc.bakerlab.org/rosetta/中自己账户下查看到参与的电脑或者开发板。我闲置的Raspberry是Pi3,只有1GB内存,因此性能有限,获得的任务也相对少。最好是用Pi4的2GB内存版本参与。

任务完成之后,会自动上传计算结果,通过验证后,即可获得对应积分。积分和排名可以在项目主页中查看。

在项目主页中也可以设置个人计算性能策略,使这个策略影响所有参与的设备。具体可以参数设置中设定。

注意事项

从2020年5月1日开始。项目Rosetta@home地址,采用https方式,系统会提示让大家手动更改。对于windows客户端,需要删除项目,然后重新添加项目Rosetta@home,在URL中,在http后面加上“s”,然后重新绑定账号。但是这样会导致所有正在计算的任务取消,重新分配新任务。

对于开发板Respberry,似乎无法通过重新添加项目方式来使用https方式获取项目任务。因为在添加项目时候是无法修改URL链接内容。

不过从目前来看,使用http方式也没有什么影响。只是使用https方式更加安全。或许在今后开发板的新系统中对应的设置会进行更新。

结束语

至此Fold for Covid项目介绍完毕。这个研究新冠病毒项目是华盛顿大学的贝克实验室(Baker Laboratory at the University of Washington)发起的。我真心希望项目能在帮助人类解决新冠病毒工作方面起到一点点的作用。本文不带有任何政治立场和其它色彩。如果中国国内也有同样项目,希望大家广而告之。能参与国内项目,我会感到更加光荣。

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