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Evolutionsforschung

nein

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Bei diesem Bericht handelt es sich um eine gekürzte Fassung des Originalinhalts der Projektbetreibers.


Vorwort

Die Website des Projektbetreibers wird von evolutionary-research (dt. Evolutionsforschung) betrieben, einer jungen Organisation für evolutionäre Bioinformatik. Ihr Ziel ist es, Evolutionsfaktoren und ihr Zusammenspiel zu erforschen.

Während Wissenschaftlern nach wie vor eine langfristig entscheidende Rolle zukommt, kann die Öffentlichkeit etwas beitragen, wovon Experten im allgemeinen viel zu wenig haben: und das ist Rechenpower!

Es ist das erste global verteilte Rechenprojekt, das sich mit evolutionären Fragestellungen beschäftigt, indem es komplexe Simulationsaufgaben auf viele PCs verteilt. Während Sie also Nachts in Ruhe schlafen, berechnet Ihr Computer die Wirkung verschiedener evolutionärer Kräfte:

  • auf das Überleben gefährdeter Arten oder
  • auf die Evolution neuer funktionaler Anpassungen

Da es in der Evolutionsbiologie unzählige verschiedene Fragestellungen gibt, ist es unmöglich, ein Programm zu schreiben, welches alle beantworten kann. Daher werden spezifische Fragestellungen in Form bestimmter Modelle in spezielle Client-Software eingebaut. Sie werden sich aussuchen können, was Sie am interessantesten finden und können dann an dieser Frage mitarbeiten, indem Sie sich das entsprechende Programm herunterladen. Dieses holt sich die Rechenaufträge vom zentralen Server und sendet - nach abgeschlossenen Berechnungen - auch die Ergebnisse dorthin. Von Zeit zu Zeit werden die gesammelten Resultate dann ausgewertet und veröffentlicht.

Wissenschaftlicher Hintergrund

Der erste Simulator in dieser Serie wird sich mit dem Aussterben bedrohter Tierarten beschäftigen. Wie die meisten Leute wissen, gibt es viel mehr nachteilige Mutationen als vorteilhafte. Es ist aber noch vergleichsweise unbekannt, dass solche Mutationen - vorausgesetzt sie haben nur geringfügige Auswirkungen - eine Population langfristig zum Aussterben bringen können. Dieser Prozess ist aus der theoretischen Populationsgenetik bekannt und nennt sich Mullers Ratsche. Die Ratsche kann asexuelle Populationen bedrohen, wenn bestimmte Mutationsraten in diesen Populationen zu hoch sind. Um mehr über diesen möglichen Grund für das Aussterben von Populationen herauszufinden, wird der erste Simulator Populationen nachbilden, in denen Mutationen verschiedener Effekte stattfinden. Diese Simulationen werden mit dazu beitragen, Formeln zu überprüfen, die zu Mullers Ratsche entwickelt wurden. Außerdem wird man mehr über die Rolle von Mullers Ratsche in der Natur herausfinden.

Das Rechenmodell

Die Welt ist hoffnungslos kompliziert und wir Menschen können nicht alles auf einmal verstehen. Darum bauen Wissenschaftler Modelle. Jedes Modell ist eine Vereinfachung der Realität, bei der es darum geht, das Wesentliche auszudrücken, während nicht so wichtige Details weggelassen werden.

Letztendlich werden die Modelle am erfolgreichsten sein, die am schwierigsten zu widerlegen sind und die die meisten Daten erklären. Um also herauszufinden, wie ein bestimmtes biologisches System am besten beschrieben wird, müssen verschiedene relevante Modelle getestet werden. Und das ist eine große Aufgabe.

Schon ein Modell mit relativ wenigen Eingabeparametern erfordert eine große Zahl von Simulationen um eine Vorstellung von der Struktur des mehrdimensionalen Parameterraumes für dieses Modell zu bekommen. Das ist mehr als ein Computer berechnen kann. Daher wird diese Aufgabe auch auf viele verschiedene Computer verteilt.

Ein zentrales Thema der nächsten Simulatoren sind die Folgen von spontanen nachteiligen Mutationen mit kleinen Wirkungen. Diese können sich über evolutionäre Zeiträume in Populationen ansammeln, wenn die Selektion nicht stark genug ist, um sie zu beseitigen. Wenn dieses Aufhäufen nicht irgendwie gestoppt wird, können diese Mutationen das Aussterben einer Art bewirken. Da es aber einige biologische Prozesse gibt, die eine solche Art vom Aussterben bewahren können, ist noch nicht klar, welche Rolle die Anhäufung geringfügig nachteiliger Mutationen tatsächlich spielt. Die nächsten Simulatoren beschäftigen sich mit einigen dieser Prozesse und werden mithelfen einzuschätzen, wie effektiv sie dabei sind Populationen vor dem Aussterben zu bewahren.

Client

Screenshot des evolution@home-Clienten

Den Clienten gibt es zur Zeit nur als Text-Only-Version. Das Programm muss noch weitgehend manuell bedient werden: die Work Units oder Keys holt man sich von der Seite des Projektbetreibers ab (es handelt sich dabei um HTML-Seiten, die als Text abgespeichert werden müssen). Die heruntergeladene Textdatei muss anschließend als run.txt umbenannt und in das Verzeichnis, in dem der Client installiert ist, verschoben werden. Der Schlüssel enthält Informationen über die Evolutionen und deren Anzahl, sowie die voraussichtliche Dauer der Berechnung. Die Simulation wird durch einen Doppelklick auf den Clienten gestartet. Leider wird man im Dunkeln gehalten, was der Client tut und wie weit er mit der Simulation ist, ausgenommen einiger Informationen über die Populationsgröße, deren Fruchtbarkeit und Mutationskonstante. Die Priorität des Programms ist sehr niedrig; niedriger als die von SETI@home oder THINK. Das heißt, evolution@home bekommt keine CPU-Leistung ab, wenn daneben noch ein Projekt läuft - für diejenigen, die gleichzeitig an zwei Projekten rechnen.

Client gestoppt

Um die Simulation anzuhalten, muss eine leere Textdatei break.txt im gleichen Verzeichnis, wo sich der Client befindet, erstellt werden. Wenn der Client nicht auf diese Weise beendet wird, werden die Ergebnisse nicht gespeichert. Das Programm bricht selbst ab, sobald die Simulation komplett ist. Die Ergebnisse, ebenfalls in Form einer Textdatei (S005_RESULTS.txt) müssen als Anhang an den Projektbetreiber gemailt werden.

Add-on

Ein kleines Zusatz-Tool zur Überwachung des Clients. Kann [hier] heruntergeladen werden.

Siehe auch: Lifemapper


Letzte Forumbeiträge
xx Textclient für Lifemapper
Oktober 02, 2003, 08:09:31 von E.T.
Seit dem 26. September gibt es den Lifemapper-Client auch als Command Line Version für Windows, RedHat Linux und Mandrake Linux. Im Gegensatz zu der Grafik-Version beansprucht der Textclient nur etwas mehr als 1 MB RAM-Speicher. Ideal für schwächere Computer.
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xx Neues Mitglied im Lifemapper-Team: pureone
August 18, 2003, 05:32:07 von E.T.
Unser Lifemapper-Team unterstützt ein neues Mitglied: pureone aus England. Welcome in our Team, pureone!  Smiley
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smiley cmf3136 & Tom Herzlich Willkommen im Lifemapper Team!
Juli 24, 2003, 11:27:05 von Independence
Herzlich Willkommen im Lifemapper Team  Lächelnd!

cmf3136 kommt von Cuba und Tom von United Kingdom.

Viel Spass beim Crunchen, wünscht das Matrix World Team! Lächelnd Grinsend
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exclamation Lifemapper Update auf Version 1.1.0.1!
Mai 26, 2003, 09:43:38 von Independence
Das oben genannte Update steht zur Verfügung! Ihr müßt bei Lifemapper oben auf File gehen und dann auf Update! Smiley
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lamp Lifemapper-Projektbeschreibung
Mai 11, 2003, 10:18:30 von E.T.
Die Beschreibung zu dem Projekt ist endlich online. Hat mich etwas Zeit gekostet, den Text zu übersetzen und einigermaßen verständlich aufzubereiten. Wenn’s an einigen Stellen vielleicht etwas hölzern klingt, dann war ich mit meinen Übersetzungskünsten am Ende.
1 Kommentar | Kommentar schreiben
 

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Zuletzt geändert: 16. February 2010

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