全世界的计算机联合起来

碧城仙

来源：http://www.distributedcomputing.info/news.html
原载：解放网-新闻晨报 - http://news.163.com/09/1101/08/5N15KAE0000120GR.html
标题：Computers Around the World Unite - 全世界的计算机联合起来
作者：星期日新闻晨报记者 戴震东，实习生 周士夏
日期：2009年11月1日
概要：Computers Around the World Unite; an overview of distributed computing projects. This article is written in Chinese, but you can read an English translation of it. 由 SETI@home 项目引出 BOINC 以及一些相关的项目。

Boinc软件标识　　


　　过去我们总说，人多力量大。这话在互联网时代的今天听来，一点都不过时。
　　一起来监听外星人
　　“监听外星人？”
　　这活计听上去可不是谁都能干的，常看探索频道的朋友一定知道，世界上专门有一群科学家做这个事情，他们可都是天文领域的佼佼者。
　　那你想过一把当天文学家的瘾吗？
　　其实不难，现在你就有机会找到外星文明。幸运的是，你不必冒着生命危险搭乘宇宙飞船飞往外太空，也用不着担心会把那些外星生物招惹上门。
　　是的，只要你拥有一台可以上网的计算机，你便可以轻而易举地帮助科学家们一道来“监听外星人”。
　　首先，你先得下载一个名叫“BOINC”的软件，安装完毕，并在开机时运行它。当你的网络接口信号灯忽闪忽闪的时候，你已经神不知鬼不觉地和地球上最大的雷达观测台联通，并接收起来自地球外的无线电信号了。
　　这是一个名叫“SETI@Home”的科学研究项目，它可以使世界上任何一台联通互联网的计算机自动接收并以科学方法分析来自波多黎各阿雷西伯天文台射电望远镜的数据。
　　“SETI@home”是英文“SearchforExtraterrestrialIntelligenceatHome”的缩写，意为“在家里搜索地外文明”。它的初衷是：先进的外星文明只要进入无线电时代，就会像地球一样有电磁辐射从他们居住的星球泄漏出来。或者，为了试探宇宙中是否还有其他智慧生命，“外星人”很可能正在主动地发送信号。
　　而阿雷西伯天文台最重要的任务是探寻地球以外的文明生命，换句话说，它就是地球的耳朵。
　　那你家的电脑是如何穿越万里找到阿雷西伯天文台并为之提供帮助的呢？
　　这就要感谢“BOINC”了，这是由美国加利福尼亚大学伯克利分校在2003年开发出的一个计算平台。
　　打个简单的比方：如果每晚睡觉前关闭电视机的待机电源，就能将节省的电量汇入电网。分布式计算正是利用全世界各地志愿者计算机CPU的空闲资源，把需要进行大量计算的数据分割成小块，由多台计算机分别计算，上传运算结果后再统一合并得出结论。这种运算方式就被称作“分布式计算”。
　　电脑会卡吗？
　　计算机爱好者小薛是中国分布式计算网络中的一员，喜欢天文的小薛在2008年就加入了“SETI@Home”项目。“我不需要捧着一本《十万个为什么》，或者搜索晦涩的天文学词汇，搞懂深奥的数学方程式，也可以照样像科学家那样为人类做贡献，何乐而不为呢？”小薛告诉记者。
　　每天回家打开电脑，连上网络，小薛会和往常一样做着自己的事情。唯一不同的是，他计算机上的“BOINC”软件早已自动开启，为“SETI@Home”进行着繁复的数学计算。
　　贡献出CPU资源，那电脑运行的时候会卡吗？小薛告诉记者，“BOINC”的运行对于浏览网页，文字处理这些简单的程序的速度是丝毫不会干扰的，只是处理大型软件运算或者玩大型游戏的时候，“BOINC”会给你的电脑拖后腿。小薛的建议是，不一定要在自己使用电脑的时候开启“BOINC”，夜里睡觉的时候，同样可以开着电脑，让“BOINC”发挥功用，而“BOINC”占用的资源丝毫不会影响你下载网络电影。“有时候我会感觉自己是在为科学做贡献，”当谈到参加分布式计算的原因时，小薛这样说。“虽然我做的只是很少一部分，可我并不是一个人在战斗。”
　　事实上，“SETI@Home”一直都被看作是最成功的分布式计算项目。尽管该项目目前都没有找到地外生命的痕迹，但它让更多人看到了互联网时代的强大力量。
　　从 1999 年 5 月17日“SETI@Home”正式启动以来，至今已经超过了五百万台民间计算机加入进来。这些来自世界各地的志愿者，贡献自己计算机空闲CPU运行分析，总处理数据量达到了15T（1T=1024G），相当于一台个人电脑累积工作243万年。
　　计算圆周率的纪录由中国人创造
　　除了像小薛一样“监听外星人”的无线电波，利用“BOINC”软件，你还可以加入别的分布式计算项目。比如寻找“引力波”的存在的（一种物理学家假想的波，被假想为引力的本质，这是2005年世界物理年的推荐项目）；计算圆周率的“PiSegment”（这是中国自己的分布式计算项目，已于2007年12月结束，经过计算，圆周率已精确到小数点后第2,000,000,000,000,000位）。
　　除了这些科学家的理论项目外，分布式计算还被用于一些公益研究，比如分析蛋白质的内部结构、研究艾滋病的生理原理等等。
　　近来人气很高的分布式计算“CPDN”这个项目要做的是模拟公元1800年以来的全球气候变化，并通过计算来预测未来50年内地球上可能发生的气候变化，以避免像影片《后天》中出现的全球性气候大灾难。
　　然而，使网友不惜牺牲游戏时间，促使他们自愿参与到这些公益的分布式计算项目中去的动力到底是什么呢？只是像小薛说的那样出于对科学的好奇心吗？
　　事实上，分布式计算的全球网站会按照上传分析数据量的多少来进行各种各样的排名：国家、地区排名、团队的排名、个人的排名等等。目前国家、地区排名中排第一的是远远领先的美国，然后是德国，英国，中国目前位列21，最后一名是古巴。
　　目前，美国的几所大型企业也推出了带有商业性质的分布式计算项目，有一些为最终算出结果的网友设置了50万美元的奖励。但实际上应者寥寥，由于分布式计算参与人数多，看似可观的奖金最后除以百十万号人，个人能得到的还是少数，所以更多人还是愿意将自己的CPU资源贡献给完全公益的项目。
　　根据统计，个人计算机运行时，CPU只发挥了其20%-30%的性能，这实际上是一种很大的浪费，而分布式计算就是将这些闲置资源充分利用起来的技术。具体而言，分布式计算是一种把需要进行大量计算的数据分割成小块，由多台计算机分别计算，上传运算结果后再统一合并得出结论的技术。

　　地球外无线电信号
　　科学家利用雷达监测的信号主要是1.42GHz、1.667GHz、22GHz附近的微波波段上。第一个频率是氢原子发出的无线电波的频率、第二个是羟基（-OH）的频率、第三个则是水分子的。这些频率被形象地称为宇宙“水坑”（waterhole），是被认为最有可能进行星际通讯的波段。选择这些波段的理由是，氢是宇宙中最丰富的元素，羟基和水在生命活动中扮演了至关重要的角色。发出这些波段的行星或许便意味着生命的存在。
　　 (本文来源：新闻晨报)