CAS@home

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CAS@home
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CAS@home 运行中的图形界面
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开发者 中国科学院高能物理研究所China.gif
版本历史 2010年1月1日正式启动
2010年6月13日公开测试
计算程序 WindowsLinux
子项目 Tsinghua Nano Tech Research
ICT Protein Structure Prediction
项目平台 BOINC 平台
项目类别 项目平台生命科学环境科学物理学
项目状态 运行中/开放注册
官方网址 CAS@home
项目文献 分类:CAS@home 相关文献
http://casathome.ihep.ac.cn/rss_main.php 通过 RSS 获取项目新闻

CAS@home是由高能物理所的计算中心发起和组织的项目,该项目的目的是通过CAS@home平台汇集大家贡献的计算资源,提供给中国科学院以及其他研究机构的科学家们使用。目前平台上正式运行的一个应用是来自中科院计算所的蛋白质结构预测项目(SCThread),该项目主要是通过模板比对的方式,来预测新的蛋白质的结构,帮助人类从分子水平认知生命过程。

项目任务分四个部分:

  • 为中国科学院的科学家们组织两次实践性的志愿计算研讨会。
  • 为了便于中国科学院的科学家研究志愿计算发起三个引导性的应用。
  • 为中国的科学家们创建一个包含志愿计算基本信息的网站。
  • 探索在本项目完成以后的志愿计算在中国的发展。

该项目规划中建议由中国科学院信息办牵头,包括清华大学、高能物理研究所(IHEP)、计算机技术研究所(ICT)和计算机网络信息中心(CNIC)等若干研究所联合参与。

计算研究项目:

  • 中科院计算技术研究所 - 蛋白质结构预测
    • 理解蛋白质的结构能够使我们了解蛋白质的功能和机制,从而使人类在分子的尺度上认知生命过程。当前,随着DNA测序技术的飞速发展,已经有超过700万条蛋白质序列存放在了UniProtKB/TrEMBL等数据库中。但是,只有5万多条序列被实验完整的测得了结构。这之间的巨大空隙和对于蛋白质结构的迫切需求把用计算的方法预测结构推到了至关重要的位置上。

不幸的是,计算方法来预测结构需要大量的计算时间。举例来说,穿线法(threading)是目前非常实用和主流的方法,由于它需要把要预测的目标序列和数据库中的每一个模板做联配,因此是非常耗费时间的。志愿计算正好为其提供了一中很好的计算资源。

基于short-cut现象,这个应用(SCThread)实现了一个非常高效的穿线法。Short-cut普遍出现在结构非常相似的两个蛋白的联配之中,对于这样的蛋白对,已有的穿线算法很难识别他们之间的结构相似性,因而也就很难得到最优的联配。我们根据观察,设计了一个新的打分函数,其中的一个打分项能够专门处理short-cut现象。而且,对于这个打分函数,动态规划算法仍然能够得到它的最优解。我们把这个方法和已有的穿线算法进行了比较,在有short-cut的蛋白对上,这种方法能够极大的提高联配准确度;另外在其他情况下,我们的方法也表现的非常好。



如何加入项目

该项目基于 BOINC 平台,简要的加入步骤如下(已完成的步骤可直接跳过):

  1. 下载并安装 BOINC 的客户端软件(官方下载页面程序下载
  2. 点击客户端简易视图下的“Add Project”按钮,或高级视图下菜单中的“工具->加入项目”,将显示向导对话框
  3. 点击下一步后在项目列表中找到并单击选中 CAS@home 项目(如未显示该项目,则在编辑框中输入项目网址:http://casathome.ihep.ac.cn/ ),然后点击下一步
  4. 输入您可用的电子邮件地址,并设置您在该项目的登录密码(并非您的电子邮件密码)
  5. 再次点击下一步,如项目服务器工作正常(并且有适合自身操作系统的计算程序),即已成功加入项目

更详细的加入方法说明,请访问 BOINC 新手指南BOINC 使用教程

本站推荐您加入 Team China 团队,请访问项目官方网站的 团队检索页面,搜索(Search)并进入 Team China 的团队页面,点击页面中的 Join 并输入用户登录信息即可加入!


CAS@home 项目计划

从 2010 年 1 月开始,由项目成员单位和若干外国专家参与,外籍专家将参加项目研讨会并协助启动引导性项目。

  • 两次研讨会
    • 第一次研讨会安排在 2010 年的第一季度举行,主要由若干国际上志愿计算的外籍专家,院信息化办公室,中国科学院的科学家,其中包括参与引导性项目的部分人员参加。第一次研讨会将使用英语,此次研讨会的资料会被翻译为中文放到 CAS@Home 网站上。第二次研讨会预计在 2010 的第四季度举行,那时引导性项目应该已被付诸实践。该次研讨会主要由参与引导性项目的中国科学院的科学家们参加,其主要目的是为以后类似的中文研讨会准备材料。同时,第二次研讨会也将尝试在中国科学院内寻找一系列新的能适用于志愿计算的应用,进而为 CAS@home 第二期做准备。
Citizen Cyberscience Centre(CCC)项目 Logo
  • 国际合作
    • 本项目将寻求与国际志愿计算项目的合作。联合国训练研究所(UNITAR, the United Nations Institute for Training and Research), 日内瓦大学(UNIGE),以及欧洲粒子物理中心(CERN)最近联合启动了 Citizen Cyberscience Centre(CCC)项目,该项目的目标是促进志愿计算为人类学和基础研究提供服务。本项目将与 CCC 项目建立合作关系。
  • 三个引导性应用
    • 打算从粒子物理学,生物学和纳米技术等领域挑选。这些应用目前都正运行在高能物理研究所,计算机技术研究所和国家纳米科学中心(清华大学)等单位专用的计算资源上,所以我们可以很方便地把它们移植到志愿计算的平台上。对于每一个应用,预设四个阶段,每个阶段持续3个月。第一阶段,把针对应用的科学计算软件移植到目前做志愿计算最常用的开源计算平台 BOINC 上。第二阶段,在若干个相关研究所范围内发布相关软件。开始时小规模地发布,在项目结束时力争达到 1000 台计算机的规模。第三阶段,在 BOINC 上把应用分发给一些在中国以及其他地方的有经验的志愿者,以测试相关的志愿计算方法。第四阶段,将应用发布给普通大众,进行进一步的测试,以检验当计算规模超过 10,000 台志愿计算机时的效果以及服务器可能出现的问题。
  • CAS@Home网站
    • 这个网站主要用中文发布有关志愿计算的基本信息以及世界范围内重要的分布式计算资源的链接。网站的部分内容应该有英文版,这样一方面可以让国际科学界了解中国科学院在这方面所作的工作,另一方面可以鼓励来自世界各地的志愿者参与CAS@home 的项目。此网站还应该成为中国人学习怎样建立一个志愿计算项目的社区。


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