Распределенные вычисления - Страница 2

AndyK · 24.03.2007, 19:20

Вот медики поделились на своем сайте http://folding.stanford.edu/

Что такое белки?
Белки это "ожерелья" из аминокислот -- молекул, имеющих форму длинных цепочек. Белки - базис, на котором основывается жизнь на Земле. Белки ферменты - движущая сила всех биохимических реакций, благодаря которым работает биология . Белки структурные элементы - основная составляющая наших костей, мышц, волос, кожи и кровяных телец. Белки антитела распознают инородные тела и позволяют иммунной системе избавиться от нежелательных "захватчиков". Поэтому ученые секвенировали геном человека - чертеж всех белков, -- но как мы сможем понять, что эти белки делают и как они работают?

Связь с проектом Геном человека
Так как белки играют такую фундаментальную роль в биологии, ученые секвенировали геном человека. Геном является "чертежом" для построения белков -- он содержит код ДНК, который определяет последовательность аминокислотных "бусинок" на "ожерелье" белка.

Почему белки сворачиваются?
Однако знание только этой последовательности мало говорит нам о том, что делает тот или иной белок и как он это делает. Чтобы выполнять свои функции (напр. как ферменты или антитела), они должны приобрести определенную форму. Белки - удивительные машины: они собирают сами себя перед тем как выполнять свою работу! Эта самосборка и называется "folding" или сворачивание.

Одна из целей нашего проекта - моделирование сворачивания белков, чтобы понять, как белки сворачиваются так быстро и надежно, а также узнать, как создавать синтетические полимеры с данными свойствами. Фильмы с результатами моделирования некоторых молекул можно посмотреть здесь.

Сворачивание белков и болезни: BSE (Коровье бешенство), болезнь Альцгеймера, ...
К чему приводит неправильное сворачивание белков? Возможно, что с нарушениями в сворачивании белков связаны такие заболевания как болезнь Альцгеймера, кистозный фиброз, BSE (Коровье бешенство), наследственная форма эмфиземы, а также многие формы рака.

Когда белки сворачиваются неправильно, они образуют плотные комочки, объединяясь вместе (агрегируют). Часто подобные комья собираются в мозгу, где предположительно вызывают симптомы Коровьего бешенства или болезни Альцгеймера.

Сворачивание белков и нанотехнология: создание искусственных "наномашин"

Кроме биомедицинской сферы применения изучение процесса сворачивания белков позволит нам конструировать наши собственные "наномашины" для выполнения схожих задач. Естественно, что до того как наномашины смогут что-либо выполнять, они сами должны быть собраны.

Почему сворачивание белков так сложно понять?
Белки удивительны не только тем, что они самостоятельно сворачиваются, но и тем, насколько быстро они это делают: некоторые - за миллионную долю секунды. В нашем понимании это очень быстро, однако компьютерам требуется очень много времени, чтобы смоделировать данный интервал времени.

Фактически, моделирование одной наносекунды (1/1,000,000,000 секунды) занимает примерно день. К сожалению, время сворачивания белков составляет порядка нескольких десятков микросекунд (10 000 наносекунд). Поэтому моделирование сворачивания одного белка заняло бы 10,000 процессоро-дней, т.е. 30 процессоро-лет! Это слишком долго, чтобы ждать одного результата!

Решение: метод распределенной молекулярной динамики
Чтобы решить проблему сворачивания белков, мы должны переступить микросекундный барьер. Наша группа разработала новый метод моделирования сворачивания белков, который для преодоления микросекундного барьера особым образом разделяет работу между процессорами, достигая почти линейного увеличения скорости от увеличения количества процессоров. Таким образом, с 1000 процессоров мы можем преодолеть микросекундный барьер и раскрыть тайну сворачивания белков.

Что мы уже сделали? И что еще собираемся сделать?
Folding@Home 1.0 был успешным. В течение одного года, с октября 2000 по октябрь 2001 мы смоделировали несколько маленьких, быстро сворачивающихся белков, а также экспериментально подтвердили наш метод. Сейчас мы работаем над дальнейшим совершенствованием нашего метода и его применением к изучению более сложных и интересных белков, а также вопросов сворачивания и неправильного сворачивания. Вы можете узнать больше о наших результатах на нашей Странице результатов.

Как я могу узнать больше о работе FOLDING@HOME?
Хорошо начать изучение с ознакомления с некоторыми нашими успехами в Folding@Home 1.0. О работе Folding@Home можно прочитать в некоторых из наших свежих статей или отчетов для прессы. В нашей недавней статье в Physical Review Letters описывается основа нашего метода, а также некоторые математические подтверждения того, что мы можем использовать от десятков до сотен тысяч компьютеров для соответствующего ускорения моделирования. Наша недавняя статья в The Journal of Molecular Biology более подробно освещает специфику нашего метода применительно к белкам, а также нашим первым результатам - сворачиванию β-шпильки.

2006 Folding in nanotubes . We have been studying the folding of proteins and peptides in confined spaces. We have several results in the "publishing pipeline" and the first one to get published is our results on peptides in nanotubes. We find a surprising result: confined water acts very differently than expected and acts to denature proteins!
2004-2006 New methods for computational drug design. We have been developing new ways to calculate the free energy of protein-ligand binding (important to drug design) to unprecedented accuracy. Our first results published include the thesis of Michael Shirts and a recent paper with collaborators at Fujitsu. Several additional results will be following soon.
2005 First results from Folding@Home cancer project published. We have been studying the p53 tumor surpressor and our first results on p53 have recently been published.

To our knowledge, this is the first peer-reviewed results from a distributed computing project related to cancer. Thanks to the continued support of FAH donors, this is will be just the first of many cancer related works that will come from FAH.

Roughly half of all known cancers result from mutations in p53. Our first work in the cancer area examines the tetramerization domain of p53. We predict how p53 folds and in doing so, we can predict which amino acid mutations would be relevant. When compared with experiments, our predictions have appeared to agree with experiment and give a new interpretation to existing data.

Structure of the p53 dimer with the Leu330 mutant highlighted. Our simulations predict several mutations which would have a signifincat impact on the rate of folding of p53. This one, Leu330, has already been implicated in cancer.

2000-2006 Accurate prediction of folding rates for many small proteins
To summarize our results, one can just look at our rate predictions for the folding of small proteins.

2002 Folding simulations of the villin headpiece
We have successfully folded a small 36-residue alpha helical protein: the villin headpiece. We will soon post our paper (once the referee process has been completed).

2002 Folding simulations of small beta hairpins, including the C-terminal beta hairpin of protein G and Trp Zippers
Our beta hairpin work was the first results from folding@home to be published.

2002 Folding of a small beta-beta-alpha fold
We have successfully folded a small protein with a beta-beta-alpha fold. We will soon post our paper (once the referee process has been completed).

2000 UNFOLDING OF THE DNA BINDING DOMAIN OF HIV INTEGRASE
HIV uses proteins to insert its genetic code into our DNA. The DNA binding domain of HIV integrase (below) is the protein which HIV uses to grab onto our DNA such that it can then connect its genetic code into ours.

2000 FOLDING OF AN ALPHA HELIX USING DISTRIBUTED DYNAMICS
Since our distributed dynamics method is extremely computationally intensive, we have first demonstrated its potential by folding the smallest protein one could imagine --- a single alpha helix.

2000-2005 FOLDING OF A NONBIOLOGICAL POLYMER
This polymer was designed to fold into a helix, much like the protein above. Here we show a simulation of two of them folding and then assembling into a tube, and then separating.

2000 UNFOLDING OF DESIGNED PROTEIN
This protein was designed by the Mayo Lab to fold into a "zinc finger" fold (a protein fold which typically binds to DNA).

AndyK · 26.03.2007, 15:51

ответ на вопрос о смысле отлова определенных задач

Цитата:

В отлове жаб тоже есть польза - система начисления очков сделана как раз таким образом, что чем больший ППД на твоем компе дается за задание тем оно более выгодно для науки. Также есть зависимость от архитектуры процессора - на одной архитектуре один тип заданий считается лучше чем на другой. (хотя я не видел еще процессоров для которых 2080 - были б плохими). И потом юзеров, которые считают все подряд на самом деле больше на порядок чем "рыбаков". Поэтому какого-либо вреда науке не наносится.

AndyK · 29.03.2007, 03:40

AndyK,
894 место в команде
268,869 место в мире
91 очкв в сутки (ср.)
1,010 очков всего

Frosty,
1,076 место в команде
367,170 место в мире
53 очкв в сутки (ср.)
372 очков всего

Добавлено через 22 часа 14 минут
AndyK,
875 место в команде
259,135 место в мире
118 очкв в сутки (ср.)
1,196 очков всего

Считаю помалеху

AndyK · 03.04.2007, 07:50

Поступило предложение создать команду в команде и дать ей название Karelian_TSC!_Team Кто заинтересован отпишитесь здесь.

Ringo · 03.04.2007, 13:29

Я только "ЗА", но во внехе редко бываю... какую-нибудь проксю бы замутить и было круто =) тем более что комп у ми простаивает обычно без дела почти =)

Luchs · 03.04.2007, 13:47

мну за
кста давно не теребил тему про нестандартое использование ГПУ видеоадаптеров... их тоже при помощи спец софтины можно запитать на вычисления имхо

AndyK · 03.04.2007, 14:24

Luchs, можно считать на Радеонах серии х900, все что ниже... лучше не стоит. На х600 уже все тормозит дико.

Добавлено через 46 секунд
Ringo-chan, постараюсь узнать, как это дело провернуть

Trent · 10.04.2007, 17:51

Интересует вопрос, можно ли замутить распределенные вычисления в пределах Карельских сетей? Думаю хорошее подспорье нашему универу будет

и для адслщиков "серый" траф.

AndyK · 10.04.2007, 21:43

Trent, ИМХО реально, если сервак универа будет давать задачи и собирать их потом в кучу... плюс к этому нужна прога клиент (естно небольшая по размеру) найти смысл и какую то статистику придумать, чтобы был хотя бы соревновательный стимул

Без смысла и результата конечного - мало кому захочется помогать высчитывать "траекторию коня в вакууме"

Сергей Копылов · 10.04.2007, 22:04

Я тоже за такую помощь университету...

Trent · 12.04.2007, 01:05

AndyK, как я понимаю, в этом должен быть заинтересован универ в первую очередь. Ещеб, такие вычислительные мощности и на халяву

И, кажется, все не так просто. Действительно нужны какие-то рейтинги, награды там всякие (поощрения), чтоб людей заинтересовать. Но, думаю это все окупится сторицей.

AndyK · 12.04.2007, 01:15

Если у когото есть желание, поговорите с представителями (студентами) универа, заинтересует - пусть придумывают

AndyK · 02.05.2007, 15:56

сертификаты о том, что наша команда (Karelian_TSC!_Team) посчитала 25 заданий и набрала 5500 очков

TSC1.jpg TSC2.jpg

Сергей Копылов · 02.05.2007, 17:06

Жду безлимита, чтобы поучаствовать...

AndyK · 02.05.2007, 17:07

Сергей Копылов, там трафа то

200-400кило входящего и пара метров исходящего в неделю.

Сергей Копылов · 02.05.2007, 18:56

У меня просто всегда в минусе...

Luchs · 04.05.2007, 17:54

вышел fahspy143
http://haka.in/hunter/fahspy143.zip (локал)
йа так понял, теперь работаем на юзверя Karelian_TSC!_Team? *перенастроил

Alfard · 04.05.2007, 23:22

Раньше участвовал в проекте SETI@home, в котором компьютер клиента анализирует радиосигналы, полученные с радиотелескопа в Аресибо (Пуэрто-Рико). Сейчас интерес пропал - хотя и верю во внеземной разум, но вот в то, что этот проект что-нибудь найдёт, не верится абсолютно.

AndyK · 05.05.2007, 22:16

Alfard, ну в Фолдинг@Хоме все проще, вычисляем реальные вещи (белки).

Frosty · 05.05.2007, 22:23

Если кто найдет ПО для Linux поделитесь плиз, хочется проверить скорость расчетов по сравнению с виндой

24.03.2007, 19:20	#21
AndyK Местный [United]	Вот медики поделились на своем сайте http://folding.stanford.edu/ Что такое белки? Белки это "ожерелья" из аминокислот -- молекул, имеющих форму длинных цепочек. Белки - базис, на котором основывается жизнь на Земле. Белки ферменты - движущая сила всех биохимических реакций, благодаря которым работает биология . Белки структурные элементы - основная составляющая наших костей, мышц, волос, кожи и кровяных телец. Белки антитела распознают инородные тела и позволяют иммунной системе избавиться от нежелательных "захватчиков". Поэтому ученые секвенировали геном человека - чертеж всех белков, -- но как мы сможем понять, что эти белки делают и как они работают? Связь с проектом Геном человека Так как белки играют такую фундаментальную роль в биологии, ученые секвенировали геном человека. Геном является "чертежом" для построения белков -- он содержит код ДНК, который определяет последовательность аминокислотных "бусинок" на "ожерелье" белка. Почему белки сворачиваются? Однако знание только этой последовательности мало говорит нам о том, что делает тот или иной белок и как он это делает. Чтобы выполнять свои функции (напр. как ферменты или антитела), они должны приобрести определенную форму. Белки - удивительные машины: они собирают сами себя перед тем как выполнять свою работу! Эта самосборка и называется "folding" или сворачивание. Одна из целей нашего проекта - моделирование сворачивания белков, чтобы понять, как белки сворачиваются так быстро и надежно, а также узнать, как создавать синтетические полимеры с данными свойствами. Фильмы с результатами моделирования некоторых молекул можно посмотреть здесь. Сворачивание белков и болезни: BSE (Коровье бешенство), болезнь Альцгеймера, ... К чему приводит неправильное сворачивание белков? Возможно, что с нарушениями в сворачивании белков связаны такие заболевания как болезнь Альцгеймера, кистозный фиброз, BSE (Коровье бешенство), наследственная форма эмфиземы, а также многие формы рака. Когда белки сворачиваются неправильно, они образуют плотные комочки, объединяясь вместе (агрегируют). Часто подобные комья собираются в мозгу, где предположительно вызывают симптомы Коровьего бешенства или болезни Альцгеймера. Сворачивание белков и нанотехнология: создание искусственных "наномашин" Кроме биомедицинской сферы применения изучение процесса сворачивания белков позволит нам конструировать наши собственные "наномашины" для выполнения схожих задач. Естественно, что до того как наномашины смогут что-либо выполнять, они сами должны быть собраны. Почему сворачивание белков так сложно понять? Белки удивительны не только тем, что они самостоятельно сворачиваются, но и тем, насколько быстро они это делают: некоторые - за миллионную долю секунды. В нашем понимании это очень быстро, однако компьютерам требуется очень много времени, чтобы смоделировать данный интервал времени. Фактически, моделирование одной наносекунды (1/1,000,000,000 секунды) занимает примерно день. К сожалению, время сворачивания белков составляет порядка нескольких десятков микросекунд (10 000 наносекунд). Поэтому моделирование сворачивания одного белка заняло бы 10,000 процессоро-дней, т.е. 30 процессоро-лет! Это слишком долго, чтобы ждать одного результата! Решение: метод распределенной молекулярной динамики Чтобы решить проблему сворачивания белков, мы должны переступить микросекундный барьер. Наша группа разработала новый метод моделирования сворачивания белков, который для преодоления микросекундного барьера особым образом разделяет работу между процессорами, достигая почти линейного увеличения скорости от увеличения количества процессоров. Таким образом, с 1000 процессоров мы можем преодолеть микросекундный барьер и раскрыть тайну сворачивания белков. Что мы уже сделали? И что еще собираемся сделать? Folding@Home 1.0 был успешным. В течение одного года, с октября 2000 по октябрь 2001 мы смоделировали несколько маленьких, быстро сворачивающихся белков, а также экспериментально подтвердили наш метод. Сейчас мы работаем над дальнейшим совершенствованием нашего метода и его применением к изучению более сложных и интересных белков, а также вопросов сворачивания и неправильного сворачивания. Вы можете узнать больше о наших результатах на нашей Странице результатов. Как я могу узнать больше о работе FOLDING@HOME? Хорошо начать изучение с ознакомления с некоторыми нашими успехами в Folding@Home 1.0. О работе Folding@Home можно прочитать в некоторых из наших свежих статей или отчетов для прессы. В нашей недавней статье в Physical Review Letters описывается основа нашего метода, а также некоторые математические подтверждения того, что мы можем использовать от десятков до сотен тысяч компьютеров для соответствующего ускорения моделирования. Наша недавняя статья в The Journal of Molecular Biology более подробно освещает специфику нашего метода применительно к белкам, а также нашим первым результатам - сворачиванию β-шпильки. 2006 Folding in nanotubes . We have been studying the folding of proteins and peptides in confined spaces. We have several results in the "publishing pipeline" and the first one to get published is our results on peptides in nanotubes. We find a surprising result: confined water acts very differently than expected and acts to denature proteins! 2004-2006 New methods for computational drug design. We have been developing new ways to calculate the free energy of protein-ligand binding (important to drug design) to unprecedented accuracy. Our first results published include the thesis of Michael Shirts and a recent paper with collaborators at Fujitsu. Several additional results will be following soon. 2005 First results from Folding@Home cancer project published. We have been studying the p53 tumor surpressor and our first results on p53 have recently been published. To our knowledge, this is the first peer-reviewed results from a distributed computing project related to cancer. Thanks to the continued support of FAH donors, this is will be just the first of many cancer related works that will come from FAH. Roughly half of all known cancers result from mutations in p53. Our first work in the cancer area examines the tetramerization domain of p53. We predict how p53 folds and in doing so, we can predict which amino acid mutations would be relevant. When compared with experiments, our predictions have appeared to agree with experiment and give a new interpretation to existing data. Structure of the p53 dimer with the Leu330 mutant highlighted. Our simulations predict several mutations which would have a signifincat impact on the rate of folding of p53. This one, Leu330, has already been implicated in cancer. 2000-2006 Accurate prediction of folding rates for many small proteins To summarize our results, one can just look at our rate predictions for the folding of small proteins. 2002 Folding simulations of the villin headpiece We have successfully folded a small 36-residue alpha helical protein: the villin headpiece. We will soon post our paper (once the referee process has been completed). 2002 Folding simulations of small beta hairpins, including the C-terminal beta hairpin of protein G and Trp Zippers Our beta hairpin work was the first results from folding@home to be published. 2002 Folding of a small beta-beta-alpha fold We have successfully folded a small protein with a beta-beta-alpha fold. We will soon post our paper (once the referee process has been completed). 2000 UNFOLDING OF THE DNA BINDING DOMAIN OF HIV INTEGRASE HIV uses proteins to insert its genetic code into our DNA. The DNA binding domain of HIV integrase (below) is the protein which HIV uses to grab onto our DNA such that it can then connect its genetic code into ours. 2000 FOLDING OF AN ALPHA HELIX USING DISTRIBUTED DYNAMICS Since our distributed dynamics method is extremely computationally intensive, we have first demonstrated its potential by folding the smallest protein one could imagine --- a single alpha helix. 2000-2005 FOLDING OF A NONBIOLOGICAL POLYMER This polymer was designed to fold into a helix, much like the protein above. Here we show a simulation of two of them folding and then assembling into a tube, and then separating. 2000 UNFOLDING OF DESIGNED PROTEIN This protein was designed by the Mayo Lab to fold into a "zinc finger" fold (a protein fold which typically binds to DNA). __________________ Аппаратная \| Производительность GPU \| Производительность CPU \| Тест браузеров

29.03.2007, 03:40	#23
AndyK Местный [United]	AndyK, 894 место в команде 268,869 место в мире 91 очкв в сутки (ср.) 1,010 очков всего Frosty, 1,076 место в команде 367,170 место в мире 53 очкв в сутки (ср.) 372 очков всего Добавлено через 22 часа 14 минут AndyK, 875 место в команде 259,135 место в мире 118 очкв в сутки (ср.) 1,196 очков всего Считаю помалеху Последний раз редактировалось AndyK; 29.03.2007 в 03:40. Причина: Добавлено сообщение

03.04.2007, 14:24	#27
AndyK Местный [United]	Luchs, можно считать на Радеонах серии х900, все что ниже... лучше не стоит. На х600 уже все тормозит дико. Добавлено через 46 секунд Ringo-chan, постараюсь узнать, как это дело провернуть Последний раз редактировалось AndyK; 03.04.2007 в 14:38. Причина: Добавлено сообщение

10.04.2007, 21:43	#29
AndyK Местный [United]	Trent, ИМХО реально, если сервак универа будет давать задачи и собирать их потом в кучу... плюс к этому нужна прога клиент (естно небольшая по размеру) найти смысл и какую то статистику придумать, чтобы был хотя бы соревновательный стимул Без смысла и результата конечного - мало кому захочется помогать высчитывать "траекторию коня в вакууме" __________________ Аппаратная \| Производительность GPU \| Производительность CPU \| Тест браузеров Последний раз редактировалось AndyK; 10.04.2007 в 21:45.

10.04.2007, 22:04	#30
Сергей Копылов Местный	Я тоже за такую помощь университету... __________________ Ubuntu на Онего.ру; Тлогмарка; Следующее Никогда; Последний раз редактировалось Сергей Копылов; 10.04.2007 в 22:04.

03.04.2007, 07:50	#24
AndyK Местный [United]	Поступило предложение создать команду в команде и дать ей название Karelian_TSC!_Team Кто заинтересован отпишитесь здесь.

03.04.2007, 13:29	#25
Ringo Местный	Я только "ЗА", но во внехе редко бываю... какую-нибудь проксю бы замутить и было круто =) тем более что комп у ми простаивает обычно без дела почти =)

03.04.2007, 13:47	#26
Luchs Новичок	мну за кста давно не теребил тему про нестандартое использование ГПУ видеоадаптеров... их тоже при помощи спец софтины можно запитать на вычисления имхо

10.04.2007, 17:51	#28
Trent Пользователь	Интересует вопрос, можно ли замутить распределенные вычисления в пределах Карельских сетей? Думаю хорошее подспорье нашему универу будет и для адслщиков "серый" траф.

12.04.2007, 01:05	#31
Trent Пользователь	AndyK, как я понимаю, в этом должен быть заинтересован универ в первую очередь. Ещеб, такие вычислительные мощности и на халяву И, кажется, все не так просто. Действительно нужны какие-то рейтинги, награды там всякие (поощрения), чтоб людей заинтересовать. Но, думаю это все окупится сторицей.

12.04.2007, 01:15	#32
AndyK Местный [United]	Если у когото есть желание, поговорите с представителями (студентами) универа, заинтересует - пусть придумывают __________________ Аппаратная \| Производительность GPU \| Производительность CPU \| Тест браузеров

02.05.2007, 15:56	#33
AndyK Местный [United]	сертификаты о том, что наша команда (Karelian_TSC!_Team) посчитала 25 заданий и набрала 5500 очков TSC1.jpg TSC2.jpg __________________ Аппаратная \| Производительность GPU \| Производительность CPU \| Тест браузеров Последний раз редактировалось AndyK; 02.05.2007 в 15:56.

02.05.2007, 17:06	#34
Сергей Копылов Местный	Жду безлимита, чтобы поучаствовать... __________________ Ubuntu на Онего.ру; Тлогмарка; Следующее Никогда;

02.05.2007, 17:07	#35
AndyK Местный [United]	Сергей Копылов, там трафа то 200-400кило входящего и пара метров исходящего в неделю. __________________ Аппаратная \| Производительность GPU \| Производительность CPU \| Тест браузеров

02.05.2007, 18:56	#36
Сергей Копылов Местный	У меня просто всегда в минусе... __________________ Ubuntu на Онего.ру; Тлогмарка; Следующее Никогда;

04.05.2007, 17:54	#37
Luchs Новичок	вышел fahspy143 http://haka.in/hunter/fahspy143.zip (локал) йа так понял, теперь работаем на юзверя Karelian_TSC!_Team? *перенастроил

04.05.2007, 23:22	#38
Alfard Пользователь	Раньше участвовал в проекте SETI@home, в котором компьютер клиента анализирует радиосигналы, полученные с радиотелескопа в Аресибо (Пуэрто-Рико). Сейчас интерес пропал - хотя и верю во внеземной разум, но вот в то, что этот проект что-нибудь найдёт, не верится абсолютно.

05.05.2007, 22:16	#39
AndyK Местный [United]	Alfard, ну в Фолдинг@Хоме все проще, вычисляем реальные вещи (белки). __________________ Аппаратная \| Производительность GPU \| Производительность CPU \| Тест браузеров

05.05.2007, 22:23	#40
Frosty Местный	Если кто найдет ПО для Linux поделитесь плиз, хочется проверить скорость расчетов по сравнению с виндой __________________ Поддержка пользователей Ubuntu Linux в Карелии Registered Linux User #447714

Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)