FOLDING @ HOME

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FOLDING @ HOME. José Herminio Parreño Piqueras Andrés Olivas Velasco. COMPUTACIÓN DISTRIBUIDA. - PowerPoint PPT Presentation

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  • FOLDING @ HOME Jos Herminio Parreo Piqueras Andrs Olivas Velasco

  • COMPUTACIN DISTRIBUIDAHa sido diseada para resolver problemas demasiado grandes para cualquier supercomputador y main-frame. se mantiene la flexibilidad de trabajar en mltiples problemas ms pequeos, conceptualmente.La computacin distribuida, es un nuevo modelo para resolver problemas de computacin masiva utilizando un gran nmero de ordenadores, organizados en racimos incrustados en una infraestructura de telecomunicaciones tal como Internet.

  • Las proteinas y su plegamientoLas protenas son los motores de la Biologa, ocupan un lugar de mxima importancia entre las molculas constituyentes de los seres vivos.Son molculas de gran tamao formadas por largas cadenas lineales aminocidos. Existen unos 20 aminocidos distintos, que pueden combinarse en cualquier orden y cualquier manera.combinaciones diferentes realmente abrumador (en teora 20200),segn la configuracin espacial tridimensional que adopte una secuencia de aminocidos, sus propiedades pueden ser totalmente diferentes.

  • Las proteinas y su plegamientoLas protenas para poder desempear sus funciones bioqumicas primero se deben auto ensamblar, o "plegarse". El plegamiento de protenas es el proceso por el que una protena alcanza su estructura tridimensional.La funcin biolgica de una protena depende de su correcto plegamiento.cuando las protenas no se pliegan correctamente, puedan producirse consecuencias graves, que incluyen a enfermedades ampliamente conocidas

  • FOLDING @ HOME Qu es?

    Folding @ Home (Plegamiento en casa) es un programa desarrollado por la Universidad de Stanford, cuyo objetivo es comprender el plegamiento y agregacin de las protenas, y las enfermedades relacionadas,mediante la simulacin del plegamiento de las proteinas en un entorno de clculo distrubuido.

    Por qu FOLDING @ HOME?

    Aunque el plegado proteico es un proceso muy rpido en el organismo, (se llegan a plegar un milln de proteinas en un segundo en una clula de nuestro organismo), es muy costoso computacionalmente de simular, de hecho, se puede simular un nanosegundo de plegamiento... en un dia entero de computacin intensiva de CPU!

    La solucin que se ha propuesto es utilizar algoritmos de computacin distribuida para reducir drsticamente estos tiempos de cmputo.

  • FOLDING @ HOME Cmo funciona?

    Un Pc c o una PS3 descarga el programa cliente de Folding at Home.

    Se le asigna al cliente un ID nico,(en funcin del usuario y la mquina), adems este cliente es asignado mediante un servidor de asignamiento a un proyecto (cada servidor tendr un proyecto de investigacin determinado)

    El Pc descarga un ncleo de procesamiento y simula el procesamiento de la proteina mediante un identificador nico,

    Los resultados son enviados a un servidor y procesados, el cliente sigue procesando.

  • FOLDING @ HOME

    Utiliza la potencia de la GPU (Graphical Processor Unit) para realizar los clculos.Los resultados de Folding @ Home son pblicos y cualquier laboratorio de investigacin podr accedera a ellos

  • FOLDING @ HOME Sistema de equipos:

    Folding @ Home utiliza un sistema de equipos al que te puedes unir, y ganar crditos conjuntamente segn horas de clculo realizadas.

    Ranking mundial tanto por usuarios individuales como equipos

    Pginas web y foros especializados reclutando CPU's.

    El nmero de usuarios de Folding @ Home crece cada dia.

  • ESTUDIOS Y ENFERMEDADESINVESTIGADASla enfermedade de Hunington est causada por la unin de pequeas proteinas que curiosamente slo estn formadas por un tipo de aminocido, (Guanina). Mediante Folding @ home se estn estudiando el desarrollo de bio-frmacos que ataquen esas uniones de amino-cidos para convertirlas en [email protected] est estudiando el misterioso proceso de sntesis proteica en los ribosomas. Adems se est barajando el desarrollo de molculas proteicas ms eficaces que darn lugar a mejores antibiticos para atacar a los ribosomas de las bacterias.La enfermedad de Alzheimer, est causada por la unin de protenas relativamente pequeas (42 aminocidos), llamados alpha-pptidos, estas pequeas protenas estn relacionadas con la destruccin progresiva de clulas cerebrales y la degeneracin celular de la materia gris del [email protected] est estudiando el desarrollo de un posible biofrmaco que se asocie a los alpha-pptidos para formar una protena conjunta que sea inocua para el organismo.

  • OTROS [email protected] Fue el primer sistema de computo distribuido y procesa seales de radio para buscar una prueba de inteligencia extraterrestre. [email protected] - Estudia la adhesin celular (y otros substratos). Una de las muchas aplicaciones de este proyecto es la investigacin sobre el cncer, como el punto en el que las clulas cancergenas dejan de permanecer en su sitio para desplazarse por todo el cuerpo.

    [email protected] - Es un proyecto con el foco dirigido al uso de mtodos de computacin para identificar frmacos candidatos que posean la forma correcta y las caractersticas qumicas para bloquear la proteasa del HIV (virus del SIDA).

    [email protected] - Ayuda a los cientficos a encontrar genes que producen enfermedades tales como algunos tipos de diabetes, hipertensin, cncer y esquizofrenia, entre otras enfermedades.

    [email protected] - Este proyecto se centra en la utilizacin del modelado computacional de procesos cognitivos para comprender mejor la mente humana y procura entender mejor los mecanismos y procesos que permiten y moderan el rendimiento y aprendizaje humano.

    Genetic Life - Investiga actualmente la evolucin de sistemas basados en simples juegos de instrucciones (algoritmos genticos).

  • CONCLUSINLa instalacin y el uso de [email protected] es realmente sencilla Gratuito Ningn tipo de ralentizamiento en el PC por el uso de este programa cliente. su ejecucin contribuye a una ampliacin del conocimiento cientfico y de investigacin en la lucha contra terribles enfermedades y patologas.

  • Apendice I Instalacin PC [email protected] est disponible para descargar en su web oficial para cualquier sistema operativo (Windows XP/VISTA,Linux, MacOS ect),

    Una vez descargado, la instalacin para Windows es sencilla, basta con ejecutar el archivo [email protected] .

  • Apendice I Instalacin PC WindowsUna vez instalado, el software nos preguntar por un nombre de usuario y un nombre de grupo (por si queremos pertenecer a uno)[email protected] se ejecuta en el Systray y no ralentiza el pc ya que aprovecha los momentos de inactividad del pc o la GPU (La unidad de procesamiento de la tarjeta grfica) para realizar sus clculos

  • Apendice I Instalacin PC WindowsEn el panel de control tambin se podrn definir otros aspectos de conexin (por si estamos detrs de un proxy),

    podremos configurar la cantidad de porcentaje de procesador que queremos utilizar para el clculo de procesamiento de las protenas.

  • Folding @ Home LogCada actividad de Folding se queda registrada.Como podemos observar, primero un servidor encargado de asignar clietnes a servidores nos asigna el proyecto del servidor 171.64.122.136

    [23:21:26] Initialization complete[23:21:26] - Preparing to get new work unit...[23:21:26] + Attempting to get work packet[23:21:26] - Connecting to assignment server[23:21:27] - Successful: assigned to (171.64.122.136).[23:21:27] + News From [email protected]: Welcome to [email protected][23:21:27] Loaded queue successfully.[23:21:31] + Closed connections[23:21:31] [23:21:31] + Processing work unit[23:21:31] Core required: FahCore_78.exe[23:21:31] Core not found.[23:21:31] - Core is not present or corrupted.[23:21:31] - Attempting to download new core...[23:21:31] + Downloading new core: FahCore_78.exe

  • Folding @ Home LogComo podemos observar, primero un servidor encargado de asignar clietnes a servidores nos asigna el proyecto del servidor 171.64.122.136

    15:42:39] Project: 2527 (Run 10, Clone 43, Gen 8)[15:42:39] [15:42:39] Assembly optimizations on if available.[15:42:39] Entering M.D.[15:43:00] (Starting from checkpoint)[15:43:00] Protein: p2527_Am22-43[15:43:00] [15:43:00] Writing local files[15:43:00] Completed 80000 out of 2000000 steps (4%)[15:43:00] Extra SSE boost OK.[16:15:43] Writing local files[16:15:43] Completed 100000 out of 2000000 steps (5%)

  • Folding @ Home LogLlegados a este punto, [email protected] trabajar usando intervalos de inactividad en el procesador, y al procesar toda la protena, la enviar los resultados a la base de datos correspondiente del servidor y el proyecto previamente asignados.

    [03:53:16] Completed 2475000 out of 2500000 steps (99%)[03:57:05] Writing checkpoint files[03:59:28] Writing local files[03:59:28] Completed 2500000 out of 2500000 steps (100%)[03:59:28] Writing checkpoint files[04:00:28] [04:00:28] Finished Work Unit:[04:00:28] Leaving Run[04:00:29] - Writing 310502 bytes of core data to disk...[04:00:29] ... Done.[04:00:29] - Shutting down core[04:00:29] [04:00:29] [email protected] Core Shutdown: FINISHED_UNIT[04:00:32] CoreStatus = 64 (100)[04:00:32] Unit 0 finished with 98 percent of time to deadline remaining.

  • Folding @ Home Log[04:00:32] Updated performance fraction: 0.986868[04:00:32] Sending work to server[04:00:32] Project: 2527 (Run 15, Clone 49, Gen 38)[04:00:32] + Attempting to send results [December 13 04:00:32 UTC][04:00:32] - Reading file work/wuresults_00.dat from core[04:00:32] (Read 310502 bytes from disk)[04:00:32] Connecting to http://169.230.26.30:8080/[04:00:33] Posted data.[04:00:33] Initial: 0000; - Uploaded at ~304 kB/s[04:00:33] - Averaged speed for that direction ~202 kB/s[04:00:33] + Results successfully sent[04:00:33] Thank you for your contribution to [email protected][04:00:33] + Number of Units Completed: 35