La informática voluntaria es un tipo de informática distribuida en la que las personas donan los recursos no utilizados de sus ordenadores a un proyecto orientado a la investigación. [1]
La práctica, que se remonta a mediados de la década de 1990, puede potencialmente poner a disposición de los investigadores una potencia de procesamiento sustancial a un costo mínimo. Por lo general, un programa que se ejecuta en la computadora de un voluntario se comunica periódicamente con una aplicación de investigación para solicitar trabajos e informar los resultados. Un sistema de middleware generalmente sirve como intermediario.
Historia
El primer proyecto informático voluntario fue Great Internet Mersenne Prime Search , que se inició en enero de 1996. [2] Fue seguido en 1997 por distribution.net . En 1997 y 1998, varios proyectos de investigación académica desarrollaron sistemas basados en Java para la informática voluntaria; los ejemplos incluyen Bayanihan, [3] Popcorn, [4] Superweb, [5] y Charlotte. [6]
El término computación voluntaria fue acuñado por Luis FG Sarmenta, el desarrollador de Bayanihan. También es un atractivo para los esfuerzos globales sobre responsabilidad social, o Responsabilidad Social Corporativa, como se informa en Harvard Business Review [7] o se utiliza en el foro Responsible IT. [8]
En 1999, se lanzaron los proyectos SETI @ home y Folding @ home . Estos proyectos recibieron una considerable cobertura mediática y cada uno atrajo a varios cientos de miles de voluntarios.
Entre 1998 y 2002, se formaron varias empresas con modelos de negocio que involucraban la informática voluntaria. Los ejemplos incluyen Popular Power , Porivo , Entropia y United Devices .
En 2002, el proyecto Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC) se fundó en el Laboratorio de Ciencias Espaciales de Berkeley de la Universidad de California , financiado por la National Science Foundation. BOINC proporciona un sistema de middleware completo para la informática voluntaria, que incluye un cliente, una GUI de cliente, un sistema de ejecución de aplicaciones, un software de servidor y un software que implementa un sitio web de proyecto. El primer proyecto basado en BOINC fue Predictor @ home , con sede en el Scripps Research Institute, que comenzó a funcionar en 2004. Poco después, SETI @ home y ClimatePrediction.net comenzaron a utilizar BOINC. En los próximos años se crearon varios proyectos nuevos basados en BOINC, incluidos Rosetta @ home , Einstein @ home y AQUA @ home . En 2007, IBM World Community Grid cambió de la plataforma United Devices a BOINC. [9]
Middleware
El software cliente de los primeros proyectos de computación para voluntarios consistió en un solo programa que combinaba la computación científica y la infraestructura de computación distribuida. Esta arquitectura monolítica era inflexible. Por ejemplo, fue difícil implementar nuevas versiones de aplicaciones.
Más recientemente, la informática voluntaria se ha trasladado a sistemas de middleware que proporcionan una infraestructura informática distribuida independiente de la informática científica. Ejemplos incluyen:
- La Infraestructura Abierta de Berkeley para Computación en Red (BOINC) es el sistema de middleware más ampliamente utilizado. Ofrece software de cliente para Windows, Mac OS X, Linux, Android y otras variantes de Unix.
- XtremWeb se utiliza principalmente como herramienta de investigación. Está desarrollado por un grupo con sede en la Universidad de París-Sur.
- Xgrid es desarrollado por Apple . Sus componentes de cliente y servidor solo se ejecutan en Mac OS X.
- Grid MP es una plataforma de middleware comercial desarrollada por United Devices y se utilizó en proyectos informáticos voluntarios, incluidos grid.org , World Community Grid , Cell Computing y Hikari Grid .
La mayoría de estos sistemas tienen la misma estructura básica: un programa cliente se ejecuta en la computadora del voluntario. Se pone en contacto periódicamente con servidores operados por proyectos a través de Internet, solicitando trabajos e informando los resultados de los trabajos completados. Este modelo de "extracción" es necesario porque muchas computadoras voluntarias están detrás de firewalls que no permiten conexiones entrantes. El sistema realiza un seguimiento del "crédito" de cada usuario, una medida numérica de cuánto trabajo han realizado las computadoras del usuario para el proyecto.
Los sistemas informáticos voluntarios deben lidiar con varios problemas que involucran computadoras voluntarias: su heterogeneidad, su rotación (la tendencia de las computadoras individuales a unirse y abandonar la red con el tiempo), su disponibilidad esporádica y la necesidad de no interferir con su desempeño durante el uso regular.
Además, los sistemas informáticos voluntarios deben abordar problemas relacionados con la corrección:
- Los voluntarios no rinden cuentas y son esencialmente anónimos.
- Algunas computadoras voluntarias (especialmente aquellas que están overclockeadas) ocasionalmente funcionan mal y devuelven resultados incorrectos.
- Algunos voluntarios devuelven intencionalmente resultados incorrectos o reclaman un crédito excesivo por los resultados.
Un enfoque común para estos problemas es la computación replicada, en la que cada trabajo se realiza en al menos dos computadoras. Los resultados (y el crédito correspondiente) se aceptan solo si coinciden suficientemente.
Inconvenientes para los participantes
- Mayor consumo de energía: una CPU generalmente usa más electricidad cuando está activa en comparación con cuando está inactiva. Además, el deseo de participar puede hacer que el voluntario deje la PC encendida durante la noche o desactive funciones de ahorro de energía como suspender. Además, si la computadora no puede enfriarse adecuadamente, la carga adicional en la CPU del voluntario puede hacer que se sobrecaliente.
- Disminución del rendimiento de la PC: si la aplicación informática para voluntarios se ejecuta mientras la computadora está en uso, puede afectar el rendimiento de la PC. Esto se debe al mayor uso de la CPU, la memoria caché de la CPU, el almacenamiento local y la conexión de red. Si la RAM es una limitación, puede producirse un aumento de la pérdida de caché de disco y / o un aumento de la paginación. Las aplicaciones informáticas voluntarias normalmente se ejecutan con una prioridad de programación de CPU más baja, lo que ayuda a aliviar la contención de la CPU. [10]
Estos efectos pueden notarse o no, e incluso si se notan, el voluntario puede optar por seguir participando. Sin embargo, el aumento del consumo de energía se puede remediar hasta cierto punto configurando una opción para limitar el porcentaje del procesador utilizado por el cliente, que está disponible en algunos programas de cliente.
Beneficios para los investigadores
Energía
La informática voluntaria puede proporcionar a los investigadores una potencia informática que no se puede conseguir de otra forma. Por ejemplo, Folding @ home ha sido clasificado como uno de los sistemas informáticos más rápidos del mundo. Con un mayor interés y participación de voluntarios en el proyecto como resultado de la pandemia COVID-19 , [11] el sistema alcanzó una velocidad de aproximadamente 1,22 exaflops a fines de marzo de 2020 y llegó a 2,43 exaflops el 12 de abril de 2020, [12] lo que lo convierte en el primer sistema informático exaflop del mundo .
Costo
La informática voluntaria suele ser más barata que otras formas de informática distribuida. [13]
Importancia
Aunque existen problemas como la falta de responsabilidad y confianza entre los participantes y los investigadores durante la implementación de los proyectos, la informática voluntaria es de vital importancia, especialmente para los proyectos que tienen fondos limitados. [ cita requerida ]
- Dado que hay más de mil millones de PC en el mundo, la computación voluntaria puede proporcionar más potencia de cómputo a las investigaciones, que no tienen las competencias requeridas en cuanto a potencia de computación, en cualquier tipo de tema; como investigaciones académicas (universitarias) o científicas. Además, los avances en la tecnología proporcionarán los avances en productos de consumo, como PC y consolas de juegos, más rápido que cualquier otro producto especializado, lo que aumentará la cantidad de PC y la potencia informática en el mundo en consecuencia. [ cita requerida ]
- Las supercomputadoras que tienen una gran potencia informática son extremadamente caras y solo están disponibles para algunas aplicaciones si pueden permitírselo. Si bien la informática voluntaria no es algo que se pueda comprar, su poder surge del apoyo público. Un proyecto de investigación que tiene fuentes y fondos limitados puede obtener una enorme potencia informática atrayendo la atención del público. [ cita requerida ]
- Al ofrecerse como voluntarios y brindar apoyo y poder de cómputo a las investigaciones sobre temas como la ciencia, se alienta a los ciudadanos a interesarse por la ciencia y también se les permite a los ciudadanos tener voz en las direcciones de las investigaciones científicas y, finalmente, en la ciencia del futuro, brindando o no apoyo. las investigaciones. [1]
Ver también
Referencias
- ^ a b "Computación voluntaria - BOINC" . boinc.Berkeley.edu . Consultado el 18 de noviembre de 2017 .
- ^ "Historia de GIMPS" . Mersenne.org . Gran búsqueda de Internet Mersenne Primes . Consultado el 29 de diciembre de 2013 .
- ^ Sarmenta, LFG (1998). "Bayanihan: Computación voluntaria basada en web usando Java" . Computación mundial y sus aplicaciones - WWCA'98: Segunda conferencia internacional Tsukuba, Japón, 4 y 5 de marzo de 1998 Actas . Apuntes de conferencias en informática. 1368 . Springer Berlín Heidelberg. págs. 444–461. CiteSeerX 10.1.1.37.6643 . doi : 10.1007 / 3-540-64216-1_67 . ISBN 978-3-540-64216-9. • ISBN 978-3-540-64216-9 (impreso) • ISBN 978-3-540-69704-6 (en línea)
- ^ O Regev; Noam Nisan (28 de octubre de 1998). "El mercado de las palomitas de maíz: un mercado en línea de recursos informáticos" . Actas de la primera conferencia internacional sobre economías de la información y la computación (en Charleston, Carolina del Sur) . Nueva York, NY: ACM Press. págs. 148-157. doi : 10.1145 / 288994.289027 . ISBN 1-58113-076-7.
- ^ Alexandrov, AD; Ibel, M .; Schauser, KE; Scheiman, KE (1996). "SuperWeb: problemas de investigación en informática global basada en Java". Proceedings of the Workshop on Java for High performance Scientific and Engineering Computing Simulation and Modelling . Nueva York: Syracuse University.
- ^ Baratloo, A .; Karaul, M .; Kedem, Z .; Wyckoff, P. (septiembre de 1996). "Charlotte: Metacomputación en la Web" . Actas de la IX Conferencia Internacional sobre Sistemas de Computación Distribuida y Paralela .
- ^ Michael Porter; Mark Kramer. "El vínculo entre la ventaja competitiva y la responsabilidad social empresarial" (PDF) . Harvard Business Review. Archivado (PDF) desde el original el 14 de julio de 2007 . Consultado el 25 de agosto de 2007 .
- ^ "ResponsI.TK" . Foro de TI responsable.
- ^ "Anuncio de migración BOINC" . 17 de agosto de 2007 . Consultado el 29 de diciembre de 2013 .
- ^ Geoff Gasior (11 de noviembre de 2002). "Midiendo el impacto de rendimiento de Folding @ Home" . Consultado el 29 de diciembre de 2013 .
- ^ Noticias 12 Long Island 2020 : "Desde el comienzo de la pandemia de COVID-19, Folding @ home ha experimentado un aumento significativo en las descargas, una clara indicación de que la gente de todo el mundo está preocupada por hacer su parte para ayudar a los investigadores a encontrar un remedio para este virus", dijo el Dr. . Sina Rabbany, decana de la Escuela DeMatteis ".
- ^ Laboratorio Pande. "Estadísticas de clientes por SO" . Archive.is. Archivado desde el original el 12 de abril de 2020 . Consultado el 12 de abril de 2020 .
- ^ http://mescal.imag.fr/membres/derrick.kondo/pubs/kondo_hcw09.pdf
enlaces externos
- Se busca: el tiempo libre de su computadora Physics.org, septiembre de 2009
- La supercomputadora más fuerte del mundo todavía necesita su computadora portátil para curar el cáncer Inverse.com, diciembre de 2015