分布式运算

sunlighta

分布式计算是一门计算机科学，它研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果。 最近的分布式计算项目已经被用于使用世界各地成千上万位志愿者的计算机的闲置计算能力，通过互联网，您可以分析来自外太空的电讯号，寻找隐蔽的黑洞，并探索可能存在的外星智慧生命；您可以寻找超过1000万位数字的梅森质数；您也可以寻找并发现对抗艾滋病病毒的更为有效的药物。这些项目都很庞大，需要惊人的计算量，仅仅由单个的电脑或是个人在一个能让人接受的时间内计算完成是决不可能的。


相关资料
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只是一个介绍，感兴趣的可以去看看。
完全公益性质。
比如搜索外太空的电讯号的seti@home boinc项目。

sunlighta

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据中国互联网信息中心的统计信息，中文网民人数占世界的比重已经增长到了12%左右，并且还在快速增长着。这里所说的中文网民是包括大陆、香港、澳门、台湾和海外华人的。

您也许会问互联网在中国快速发展的原因。我想，主要有以下几个方面。价格便宜：在上海一根512K的ADSL包月才120元人民币左右。教育体制：最近政府花了巨资帮助大学、初高中修建了多媒体信息教室，这使得很多学生对信息技术充满着兴趣和渴望。想要了解更多有关中国互联网的统计信息或发展发展历程，请看这里。
相比于互联网在中国的快速发展，中国的分布式计算却发展缓慢。就我看来，网民数量的统计并不能十分客观地反映一个国家信息化程度的高低，而参与分布式计算网民的数量或比例却可以明显地看出这个国家科学普及化的水平。在这方面，毋庸置疑，欧美国家是十分领先的。在北欧国家，几乎一半的电脑参加了分布式计算项目，这是一个惊人的数字。再让我们来看看我们中国和印度，尽管我们拥有了不少最新科技，且看上去在网络普及化进程中有不错表现，但是在分布式计算方面却很薄弱。让我们来看些例子：


SETI@home是世界上最大的分布式计算项目。从中国的参与人数来看，它在中国也是最著名的项目。它通过使用联网的计算机下载程序分析射电望远镜所收到的讯号，来搜索地球外的生命迹象。
尽管中国在近一年来有所进步，中国的国际排名从29上升到了24，但是我们中国用户却仍然只完成了日本用户完成的工作数的十分之一，而日本，这个高度发达的国家网民人数缺少于中国。看来，提高网民素质、提高科学普及化程度也是十分重要的。印度和一些中东国家也有相似的问题，而中欧国家明显在这方面作得比较好，不少独联体国家所完成的数据量已经超过了俄罗斯联邦的总合。

Folding@home是一个研究蛋白质折叠，误解，聚合及由此引起的相关疾病的分布式计算工程。它使用联网式的计算方式和大量的分布式计算能力来模拟蛋白质折叠的过程，并指引我们近期对由折叠引起的疾病的一系列研究。
中国很少有人参加这个项目。

Climateprediction.net工程是把最新的气候预测模型通过家庭、学校、办公室的计算机来进行计算。这些计算完成的结果将会组成世界最大的气象预测模型。气候改变了，而我们对此的行动已经是全球重要的话题。这将影响到人类的农业生产、水资源量、生态系统、能源需求、保险花费和很多其他与人类息息相关的方面。确凿的科学依据表明，地球在在接下来的几个实际可能会变得温暖话，但是我们无法估计到底变化会有多大。如果您参加，这将能有助与 21世纪的气候科学预测。


中国目前已经有了很多计算机，其中不乏性能极其先进的。而他们中的大多数仅仅是打字、播放幻灯而已。这不能不说是一种资源的浪费。
从另外一个角度看，我们不难发现发达国家和发展中国家的差距。我们把这种现象称为数字鸿沟。另一个现象同样令人痛心疾首，所有的分布式计算项目都是由发达国家发起的，这一方面也加深了科学鸿沟。斯坦福大学化学系的戈尔哈姆•理查德•切尔曼教授说，分布式计算将加快整个人类的科学进程。科学家们现在可以完成以前从来想不到要去完成的，或者要花几十年几百年才能完成的计算任务。这是的确是千真万确的，但是这种计算从一定程度上助长了发达国家的科学垄断。
幸而，中国有关部门也开始意识到分布式计算的重要性，一些大学教授和科学家也开始钻研分布式计算科学。

sunlighta

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一、分布式计算与人类

由于现代人类各个课题学科繁多，涉及面广，而分类又细。而当今的每个学科似乎都需要进行大量的计算。天文学研究组织需要计算机来分析太空脉冲（pulse），星位移动；生物学家需要计算机来模拟蛋白质的折叠（protein folding）过程；药物学家想要研制克服爱滋病（AIDS）或非典（SARS）的药物；数学家想计算最大的质数和圆周率的更精确值；经济学家要用计算机分析计算在几万种因素考虑下某个企业/城市/国家的发展方向从而宏观调控。由此可见，人类未来的科学，时时刻刻离不开计算。而分布式计算（Distributed Computing），以其独特的优点——便宜、高效而越来越受到社会的关注。
（想要了解更多有关分布式计算项目的信息请参阅
这里）


二、杂乱无章的分布式计算格局

就目前来看，全球的各种分布式计算已有约百种，这些计算大多互无联系、独立管理、独立使用自己的一套软件。目前的这种分布式计算互相割据的格局很不利于发展的需要。比如，某个生物学研究机构需要利用世界各地志愿者的计算机来模拟蛋白质折叠的过程，那个生物学研究机构没有分布式计算方面的专业人才，而但是社会上也并没有任何公司可以提供这样的服务，他们就不得不自己花费大量精力用于开发分布式计算的服务器、客户端。这样一来，原来可以用于研究生物的时间用在了别的地方。刚才提到的生物学研究机构就是美国斯坦福大学的PANDE小组。


三、BOINC一统大局，互相协作！

为了改变这种杂乱无章的割据，美国加州大学伯克利分校（UC Berkeley）首先提出了建立BOINC的想法。BOINC的中文全称是伯克利开放式网络计算平台（Berkeley Open Infrastructure for Network Computing），他能够把许多不同的分布式计算项目联系起来统一管理。并对计算机资源进行统一分配（比方您对研究爱滋病药物和探索地外文明同时感兴趣，您就可以同时选择两个运行，并设置优先级）。对统计评分系统进行统一管理（无论你在为哪个项目工作，只要你奉献CPU时间长，就积分高）。有了这样的统一管理，的确给PANDE小组这样的科学研究机构提供了便利！
BOINC目前已经成熟，多个项目已经成功运行于BOINC平台之上，如SETI@home， LHC@home等。