BOINC
伯克利开放式网络计算平台（英语：Berkeley Open Infrastructure for Network Computing，简称BOINC）是目前主流的分布式计算平台之一，由加州大学伯克利分校电脑学系发展出的分布式计算系统。原本专为SETI@home项目而设计，目前纳入的领域包括数学、医学、天文学和气象学等。BOINC汇集全球各地志愿者的电脑或移动设备，提供运算能力给研究者。截至2017年3月，BOINC在全世界有约815,912台活跃的主机，提供约18.971PetaFLOPS的运算能力[4]。
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 使用麦金塔操作系统执行BOINC程序 | |
| 开发者 | 加利福尼亚大学伯克利分校太空科学实验室 |
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| 当前版本 | |
| 源代码库 | |
| 编程语言 | Linux MacOS Microsoft Windows Android |
| 语言 | 38种语言 |
| 类型 | 分布式计算 网格计算 |
| 许可协议 | |
| 网站 | boinc |
| 数据截至 | 2024-03-13 |
运行原理 编辑
安装BOINC软件的电脑在闲置时，会使用电脑的CPU或GPU进行运算。即使电脑正在使用，BOINC将利用空闲的CPU周期作计算。如果志愿者的电脑装有NVIDIA、AMD或Intel的GPU并选择使用其作为运算硬件，则某些BOINC项目的计算速度将比单纯使用CPU的版本提高2至10倍[5]。
当志愿者使用电脑参与BOINC项目时，BOINC会与项目的服务器连线，服务器会向电脑提供工作单位（Workunit，简称WU），然后电脑会对工作单位作运算，等待运算完成后，BOINC将把结果上传至项目服务器。
项目服务器负责协调各志愿者电脑的工作，包括发送工作单位、接收已处理的结果、核对大量的结果再作处理，成为研究人员需要的数据。由于个别的电脑可能会在运算过程出现错误，所以服务器一般会把同一工作单位发送至多个志愿者，并比较各个结果。
BOINC设有积分系统，积分间接反映志愿者的贡献，因为在BOINC上可以运行的项目千差万别。例如项目A的工作包在某台电脑上需要3个小时完成，而项目B的工作包在该电脑上需要30个小时才能完成，显然用完成的工作包的数目来衡量工作量是不可行的；而不同电脑的性能也有差别，用CPU时间来衡量工作量亦是不行的。积分系统只能通过一定的算法得到志愿者实际完成的计算量。
BOINC从版本6.4.5起，开始支持GPU运算，目前有GPUgrid.net、Einstein@Home、Milkyway@home、PrimeGrid、Collatz Conjecture和DNETC@Home等多个GPU项目。
用户亦可使用BOINC 帐户管理器（BOINC Account Manager）方便参与和管理不同BOINC平台项目。
项目 编辑
生物学、医学 编辑
- Docking@Home—研究更深入的蛋白质键结和反应的原子等级构造和细节，并借由其研究结果来研发药物以治疗人类疾病，目前已停止运作。
- DrugDiscovery@Home—研发药物以治疗人类疾病，目前已停止运作。
- Malaria Control—模拟疟疾的影响及控制，目前已停止运作。
- Predictor@home—预测蛋白质的结构，目前已停止运作。
- Proteins@home—推论DNA的次序，目前已停止运作。
- GPUGRID.net（页面存档备份，存于互联网档案馆）—研究分子生物动力学相关的研究，主要运行环境为支持CUDA的NVidia GPU。
- Rosetta@home—研究蛋白质的折叠。
- RALPH@Home—Rosetta@Home的测试项目。
- SIMAP（Similarity Matrix of Proteins）－ 一个蛋白质同源计算序列并可以对这些序列数据提供专业的检索工具的数据库，目前已停止运作。
- TANPAKU—利用布朗动力学方法计算蛋白质的结构，目前已停止运作。
- POEM@HOME—利用能量法来研究蛋白质的结构，目前已停止运作。
- MindModeling@Home—研究人类脑部的认知科学。
- Superlink@Technion—帮助科学家研究人类基因及其异常所产生的疾病，目前已停止运作。
- The Lattice Project—美国马里兰大学的研究生物信息学领域相关的分布式计算平台，目前已停止运作。
- Virtual Prairie
- Cels@Home
- RNA world—研究分析生物中RNA的分子结构。
- DNA@Home—研究有关生物中DNA的基因调控作用，目前已停止运作。
- FightNeglectedDiseases@Home（FiND@Home）
- SIDock@home
气象学、地球科学 编辑
- Climateprediction.net（CPDN）—预测廿一世纪的气候。
- BBC Climate Change Experiment—与英国广播公司合作的项目，结果已制作成纪录片，目前已停止运作并并入Climateprediction.net的主项目中。
- Seasonal Attribution Project—研究引致极端气候的人为因素。
- CPDN Beta—Climateprediction.net的测试项目。
- 地震捕手网络(Quake Catcher Network)—利用分布在全球各地电脑的传感器来侦测和研究地震现象。
物理、化学、天文学 编辑
- Einstein@Home—搜索脉冲星的引力波，支持GPU运算。
- Cosmology@Home—研究宇宙的模型及其相关的物理天文学信息。
- Leiden Classical—模拟在经典物理环境下的各种分子和原子，目前已停止运作。
- LHC@home—模拟粒子加速，协助设计及改善LHC粒子加速器。
- vLHC@Home —亦称"LHC2.0"，先前为Test4Theory项目。利用虚拟机模拟粒子加速器的项目。
- NanoHive@Home—模拟和研究纳米分子的结构系统和特性，目前已停止运作。
- Orbit@home—计算近地小行星的轨道路径，以预防其碰撞地球而对地球造成损害，曾经由于缺乏资金已暂停运作，已在2014-15年恢复运行。
- QMC@Home—发展在量子化学领域广泛使用的量子统计模拟方法，目前已停止运作。
- SETI@home—搜索外太空文明，已于2020年3月31日无限期暂停。
- SETI@home beta—测试SETI@home。
- μFluids@Home—模拟微重力和微流体力学问题的两相现象，目前已停止运作。
- Milkyway@home—研究银河系的重力波，支持NVidia CUDA及ATi的显卡运算。
- Spinhenge@home—研究纳米磁性分子的物理特性，目前已停止运作。
- BRaTS@home—进行引力波束追踪的相关计算，目前已停止运作。
- Hydrogen@Home—研究以氢作为动力的干净能源，目前已停止运作。
- Magnetism@home
- SLinCA@Home—研究物理及材料科学领域。
- Eon—利用理论化学方法来研究凝聚态物理学和材料科学，目前已停止运作。
数学 编辑
- ABC@Home—尝试解决ABC猜想。
- Chess960@Home—研究菲舍尔任意制象棋的开局理论并创建巨型的国际象棋棋局数据库。
- NQueens@home—解决国际象棋的N皇后问题，目前已停止运作。
- PrimeGrid—尝试将巨大的数字进行因式分解，查找人类未知的质数。
- Rectilinear Crossing Number（页面存档备份，存于互联网档案馆）—研究平面中最少的交叉数问题，目前已停止运作。
- RieselSieve—查找k*2^n-1形式的素数，显示k=509203是最小的黎瑟尔斯数，目前已并入PrimeGrid项目中。
- Collatz Conjecture—研究考拉兹猜想。
- NFS@Home
- Sudoku project—研究数独问题，目前已停止运作。
- Ramsey@Home—研究拉姆西数，目前已停止运作。
- Reversi—研究黑白棋游戏，目前已停止运作。
- WEP-M+2 Project—使用WEP算法对2^p+1进行因式分解。
- Sudoku@vtaiwan—由台湾的交通大学推出的项目，研究数独问题，目前已停止运作。
- DNETC@HOME
电脑、信息技术 编辑
- World Community Grid—由IBM主持，主要目的为利用分布式计算来帮助查找人类疾病的治疗方法，和改善人类生活的相关研究。
- AQUA@home—帮助设计量子电脑，目前已停止运作。
- BURP—处理及创作三维动画。
- BOINC@TACC
- DepSpid—互联网搜索器，目前已停止运作。
- EDGeS@Home
- Enigma@Home—尝试破解第二次世界大战时由恩尼格玛密码机发送的原始消息。
- HashClash
- Project Neuron—测试BOINC框架，目前已停止运作。
- SHA-1 Collision Search Graz—密码学：查找SHA-1碰撞，目前已停止运作。
- VGTU@Home（页面存档备份，存于互联网档案馆）—软件测试：提供分布式计算平台，改善BOINC。
- IBERCIVIS—提供西班牙科学研究的分布式计算平台。
- DistrRTgen—利用BOINC的分布式运算产生彩虹表。
- SZTAKI Desktop Grid—搜索广义二进制数系。
- yoyo@home—利用BOINC的封装技术将现有的分布式计算项目引入到BOINC平台，支持PS3运算。
- Pirates@home—测试BOINC项目。
- XtremLab—研究并改善网格计算，包括BOINC平台，目前已停止运作。
除分布式计算以外的应用 编辑
尽管BOINC一般用于进行志愿计算，但其平台也可搭建公司私有计算网格或创建校园虚拟超级计算网格。
搭建公司计算网格 编辑
搭建BOINC网格主要有几个步骤：
- 架设及安装BOINC服务器和客户端
- 关闭外围网络的帐户创建
这样的网格与公用网格相比，具有作弊概率低、运算效率高（工作包不用担心过期）的优势。
创建校园虚拟计算网格 编辑
创建这样的网格方法类似公司网格，一个较低端的服务器（约一万美元）就能胜任几万个客户端的调度工作。伦敦的威斯特斯顿大学创建了一个这样的网格，据估计，一年可节省约£125,000。[6]
参考文献 编辑
- ^ Release 7.6.22. 2016年1月1日 [2020年7月21日].
- ^ https://github.com/BOINC/boinc/releases/tag/server_release%2F1.4%2F1.4.2; 出版日期: 2023年1月23日.
- ^ https://github.com/BOINC/boinc/releases/tag/client_release%2F7.22%2F7.22.2; 出版日期: 2022年5月21日.
- ^ BOINC首頁統計數據. [2013-06-16]. （原始内容存档于2013-06-10）.
- ^ Use your NVIDIA GPU for scientific computing. [2009-03-12]. （原始内容存档于2008-12-28） （英语）.
With NVIDIA's assistance, some BOINC-based projects have applications that run on NVIDIA GPUs using CUDA. These applications run from 2X to 10X faster than the CPU-only version.
- ^ DIY SUPERCOMPUTER SAVES £1,000S--University of Westminster[永久失效链接]
