Distributed Computing

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Distributed Computing (dt. Verteiltes Rechnen, auch Grid computing oder Volunteer Computing) ist eine Verteilung von Rechenoperationen an mehrere Computer über das Internet oder das lokale Netzwerk zum Lösen einer rechenintensiven Aufgabe. Das erste Distributed-Computing-Projekt, das auf eine breite Resonanz in der Öffentlichkeit stieß, war SETI@home - ein, Projekt zur Suche nach extraterrestrische Radio Signalen.

Funktionsweise

Im Gegensatz zu einem Supercomputer, der aus Hunderten zusammengeschalteten CPU's besteht, wird beim Distributed Computing die Rechenleistung mittels Splittings der Rechenoperationen an mehrere PCs verteilt. Auf den Heim-PCs, auf denen ein entsprechender Client läuft, wird die Rechenarbeit im Hintergrund oder bei Nichtbenutzung des PCs ausgeführt und die Ergebnisse bei Abschluss der Rechenoperationen den zentralen Server gesendet. Um den Benutzern die Teilnahme an solchen Projekten schmackhaft zu machen, werden registrierte User für den erfolgreichen Abschluss einer sogenannten Work Unit (WU) mit Punkten belohnt. Auch ein Zusammenschluss zu Teams ist bei den meisten Projekten möglich. Distributed Computing erreicht eine Rechenleistung, die an die viele kommerziellen Supercomputer heranreicht und sie sogar übertrifft. Wenn anfangs in einem PC nur die CPU für Rechenoperationen benutzt werden konnte, wird mittlerweile die Leistung der GPU der Grafikkarten unterstützt.

Distributed Computing war Anfang der 2000er sehr populär. In den letzten Jahren ließ das Interesse für die Teilnahme zunehmend nach. SETI@home, das seit 1999 eines der führenden Distributed-Computing-Projekte war, wurde zum 31. März 2020 eingestellt. Vor dem Hintergrund der Corona-Pandemie, startete das von der Stanford University betriebenes Projekt Folding@home ein Unterprojekt zur Suche nach einem geeigneten Wirkstoff gegen das Sars 2-Virus.

Liste der Distributed-Computing-Projekte

Liste einiger ausgewählter Distributed-Computing-Projekte.

Projekt Betreiber Disziplin Ziel Start Ende Projektwebseite
Backyard Worlds NASA Astronomie Suche Braunen Zwergen 2017 http://www.backyardworlds.org
Big and Ugly Rendering Project ? Videorendering Renderung von 3D-Animationen 2004 http://burp.renderfarming.net
Climateprediction.net Oxford University Klimatologie Erstellung eines möglichst genauen Klimamodells für die nächsten 50 Jahre. 2003 https://www.climateprediction.net/
Cosmology@Home University of Illinois Astronomie Erstellung eines Modells, das das Universum möglichst genau beschreibt. 2007 http://www.cosmologyathome.org
DreamLab Imperial College London, Vodafone Foundation Bioinformatik Suche nach Wirkstoff gegen Krebs und SARS-CoV-2 mit mobilen Android- oder iOS-Geräten. 2015 https://dreamlab.net/de/
Einstein@Home LIGO Scientific Collaboration (LSC), Max Planck Society (MPG) Astrophysik Suche nach Pulsaren anhand der Auswertung der Radiodaten und beobachteten Gravitationswellen. 2005 http://einsteinathome.org
Electric Sheep ? Rendering Fraktalbilder 2011 https://electricsheep.org
FightMalaria@Home UCD Complex and Adaptive Systems Laboratory (CASL), University College Dublin Bioinformatik Medikamenten zur Behandlung von Malaria 2012 http://findah.ucd.ie/
Folding@home Stanford University Bioinformatik Simulation der Proteinfaltung 2000 https://foldingathome.org/
Galaxy Zoo Oxford, Portsmouth, Johns Hopkins University Astronomie Klassifizierung von Galaxien 2007 https://www.zooniverse.org/projects/zookeeper/galaxy-zoo/
Great Internet Mersenne Prime Search (GIMPS) George Woltman Mathematik Suche nach Mersenne-Primzahlen 1996 https://www.mersenne.org
GROMACS KTH Stockholm, Universität Uppsala Biophysik Simulationen und Auswertungen molekulardynamischer Prozesse 1991 http://www.gromacs.org
LHC@Home CERN Physik Simulation der Elementarteilchen am CERN-Teilchenbeschleuniger 2004 http://lhcathome.web.cern.ch/
Mapping Cancer Markers International Bioinformatik Finden von Tumormarkern, um Krebs schneller diagnostizieren zu können 2013 http://www.worldcommunitygrid.org
MilkyWay@home Rensselaer Polytechnic Institute Astronomie Erstellung einer 3D-Computermodells der Milchstraße 2007 http://milkyway.cs.rpi.edu/milkyway/
Orbit@home Planetary Science Institute, Tucson, Arizona Astronomie Suche nach potentiell gefährlichen Erdbahnkreuzern wie Asteroiden oder Kometen. 2008 http://orbit.psi.edu
RNA World Private Forschungsgruppe in Marburg Molekularbiologie Simulation der RNA-Welt-Hypothese 2009
SETI@home Universität Berkeley Astronomie Suche nach extraterrestrischen Radiosignalen 1999 31. Mrz 20 https://setiathome.ssl.berkeley.edu/
World Community Grid IBM Biologie und Biochemie Diverse wissenschaftliche Berechnungen 2004 http://www.worldcommunitygrid.org