World Community Grid

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World Community Grid(ワールドコミュニティーグリッド:以下WCG)は、2004年11月16日発足したグリッド・コンピューティングを構築する世界最大規模の非営利活動のプロジェクトおよびそのグリッド・コンピューティング[1]分散型コンピューティングの一つで、WindowsLinuxMac OS Xなどのクライアントプログラムが用意されており、クライアントプログラムはコンピュータの余剰能力を用いて計算し、結果を送信することで、エイズをはじめとする未知のウイルス病原体への対応、新薬の開発(バーチャルスクリーニング)につなげたり、病気の処置法の探求など、生体工学分野を中心に人類の脅威とされる課題の克服に貢献する。

理念と対象[編集]

先見的な科学研究と結びついた技術革新と大規模なボランティア活動により世界を良い方向へ変えていくことができるという確信のもと、人類に貢献するプロジェクトに取り組むため、世界最大規模で公的グリッド・コンピューティングを運用、構築するものである。

対象となる研究は、以下の4点に該当するプロジェクトと定められている。

  • 人類に利益をもたらすための問題解決に焦点を当てた研究
  • 公的または非営利組織が主導する研究
  • パブリック・ドメインに貢献する研究
  • グリッド・コンピューティング・テクノロジーによって促進される研究

この規定内において、毎年四半期毎にプロジェクトが公募されている。

概要と貢献[編集]

参加して計算中のスクリーンの例(通常は非表示設定)で働かせる。
2008年6月時点でサポートを終了したUDクライアント ソフトウェアを稼動の状態。

参加資格は特になく、誰でも個人で参加できる。無償の貢献であり、金銭、物品や権利などを得ることは無く、また義務も負わない。「成否は、参加者一人一人の行動に寄る」とされ、素人がその分野の発展にささやかながらも貢献できるものでもある。

参加者は個人または集団で会員登録をし、インターネットに接続した使用中のパソコンなどの余剰時間や余剰リソースを使用してDNAなどを構成する分子の組み合わせ試行などの計算を行い、その結果を自動的にアップロードする。計算課題のダウンロード、結果のアップロードとも参加者には特別な操作は必要なく、意識することなくOSマルチプロセッシング環境のバックグラウンド下で行われる。参加させるパソコン等の性能やあらかじめ自分で決めて割くリソースの量や課題にも拠るが、累積約4-20時間程度で一つの課題を解き終える。パソコンの電源を長時間入れないなどして与えられたタスク(課題)をほぼ2週間以内に解かず、結果のアップロードが行われない場合は、その同一タスクはプロジェクトの本部によって別のメンバーにも与えられておりその者の結果が有効となる。一つのタスクの処理中に次のタスクもダウンロードされ待機する。このようにパソコンは常時次々とタスクを解いている。

提供するパソコンなどのリソース[編集]

BOINCクライアントの場合[編集]

ハイパースレッドで2個分のCPUでBOINCクライアント処理する状況をMicrosoft Windows XP SP2.のWindowsタスクマネージャで見たもの。2つのタスクを各CPUが処理し、CPU使用率履歴は3秒毎にほぼ0%-100%に振れている。履歴の前半は更新の頻度を「高」に設定したもの。後半の履歴は頻度を「通常」としたもの。前半はCPU使用率で設定値60%を越え63%となっている、後半は視覚的に平均約30%を示している。

Windows、Mac、Linuxのいずれかのオペレーティングシステムで稼働しているパソコンなどを使用する者がWCGのサイトから会員登録を行いメンバーとなり「World Community Grid ソフトウェア」と呼ばれるBOINCクライアントをインストールし稼働をさせる。一旦稼働させればパソコンなどのユーザであるメンバーは設定を行わなくとも電源投入後自動的にバックグラウンドで働き、電源切断時も何らの介在を要しない。

一旦稼働後の段階からWCGのメンバーとして参加し貢献をすることとなる。必須事項ではないが言語の選択はツールバーの「Avanced」「Options」「language selection」の中から自分の好む言語を選択しその言語での表示とできる。言語の選択肢は200通りを越え、一例として英語の場合16通りの中から選ぶことができる。一般に英語と言われるものから、アメリカ英語、イギリス英語、さらにはフィリピン英語やジンバブエ英語なども選択できる。中国語は7通り、アラビア語は18通りある[2]。「Japanese」を選択して日本語表示とできる。

WCGでは幾つかのプロジェクトがありデフォルトではすべてのプロジェクトに参加することとなるが、個々のプロジェクトも参加の可否を指定できる。またインストールし稼働するとスクリーンセーバもWCGとなり参加してタスクとして処理中のプロジェクトのものが表示される。

WCGでは新規のプロジェクトが立ち上がったり、プロジェクトが完了することもある。「すべてのプロジェクトに参加する」という設定にしておけば、これらのプロジェクトの増減に気を払う必要はなくなる。メンバーが選択したプロジェクトはWCG本部のサーバーに記憶され該当するプロジェクトのタスクが与えられる。

日本語表示の場合「高度な操作」、「プレファレンス」から「プロセッサー使用設定」をデフィルトの60%以外に変える事ができる。ここでの60%とはBOINCソフトウエアでタスクの処理をCPUで一時的に100%稼働させ、直後にタスクの処理を休止し0%となる。このことを約3秒から5秒間隔で繰り返しタスクは細切れに処理され、パソコン自体のプロセッサーの使用率はWCGのタスクとパソコン本来の用途であるアプリケーションやOSを含めて平均で60%となることを意味する。一般にWCGへの参加を行ってもそれが原因となってパソコンでの他のアプリケーションの処理速度が著しく落ちることはないとされる。また「休止」と「一時停止」と呼ぶ処理の中断が行え、何らかの理由によりCPUの能力をWCG以外のアプリケーションに集中させる必要がある場合にも対応できる。「休止」を解かなければ1時間中断、「一時停止」はそれを解くまで時間制限無く中断状態は維持される。

WCGではFAQやパソコンなどの必要なリソースとしてのハードウエア構成は頻繁に変更されるため、このことに関しては英語でのみ表示され次に示す外部リンクのWCGのサイトで示される仕様が必要となる。

プロジェクトごとにメモリーハードディスクドライブ必要容量は異なるが、一般的な仕様と構成を持つパソコンであればその中のメモリー250MB、ハードディスクドライブ100MBを使用し十分対応できる。特定のプロジェクトの特定のタスクは世界中の複数のメンバーに重複して配布されるので、自分のパソコンがタスクに対応出来なかったり、中断が長時間行われたとしても、他のメンバーがそのタスクを処理してくれる。

なおBOINCクライアントを稼働した後、WCGのプロジェクトへの参加に加えてBOINCのプロジェクトへもメールアドレスなどを登録しそれぞれのプロジェクトのメンバーとなって参加できる。これらのすべてのプロジェクトのタスクには「報告期限」と呼ばれる締切の年月日時分秒が決められておりCPUの処理速度が低速であったり、極度にリソースの割り当てを少ない設定とすると期限までにタスクを終了できず単なる無駄に終わることもこともあり、各タスクの進捗状況を見ながら貢献させるリソースを決めることが奨められる。2009年7月末時点で約20のBOINCのプロジェクトへの参加が選択できるが、多くのプロジェクトへの参加の設定をしても同時に1つまたは2つのタスク処理しか行えず[3]分散コンピューティングへの参加の貢献度が増える訳ではない。またWCGのプロジェクトへは少なくとも1つ以上参加しなければならない。WCG以外にもBOINCの他のプロジェクトへの参加が可能である。

UDクライアントの場合[編集]

注意:この節は主に2008年6月にサポートが中止されたUD社のクライアント ソフトウェアを使用した場合の事が記述されています。現在は「BOINC」のみをクライアントソフトウェアとして稼動させ提供・参加します[4]

参加に会員登録した者は貢献に提供するパソコンなどの能力(リソース)の度合いを自分で決めることが出来る(後刻変更もできる)。次の機器構成を「総合パーフォーマンス基準値100」として考えられており、メンバーはその値以上または以下のリソースを自分の機器によって構成したり割り当てて設定した上でリソースの一部を提供する。

  • High-end Desktop Systemと呼ばれるパソコンの場合の「総合パーフォーマンス(Overall performance)基準値100」のリソースと各構成要素のパーフォーマンス値100
Overall Performance:100
Processor:100, Intel Pentium4, 1.5GHz
Memory:100, 384MB
Storage:100, 5.00GB
Network:100, Intel PRO/100 S Management Adapter

以上の構成が基準として100の能力とされる。

  • 一例として下記のリソースを提供すると総合パーフォーマンス191となる。写真参照。
Overall Performance:191
Processor:192, Intel Pentium4, 3.1GHz
Memory:300, 1536MB(実装Memory容量であり、指定値の設定不可)
Storage:196, 9.77GB 唯一の指定可能値(提供値10.00GBが9.77GBと表示される)
Network:100, Marvell Yukon 88E/8001/8003/8010 PCI Gigabit Ethernet Controller, 1394 Net Adapter

登録し課題を解いてもパソコンの自分の用途の処理が遅れるなどの事態は殆ど無い。余剰のアイドル時間(Microsoft Windowsの場合はSystem Idle Process)に処理能力としてのリソースの一部だけを使うものである。また設定により最大120分間まで課題の計算処理を中断でき、パソコンのトラブル時などにも切り離した状態に出来る。この切り離し中はSnooz状態と呼ばれる。また、参加を意識する必要は全く無く、自分のペースでパソコンの電源を切ってよく、その場合でも課題の計算などの処理は細切れに継続され、いずれ完結に至り、その結果はアップロードされる。参加者を辞める場合は、参加用のプログラムを削除する、または自動的スタートアップの設定をしなければよい。

チームへの参加[編集]

登録したメンバーは任意選択として、さらに世界中のいずれかのチームのメンバーとなることも出来る。2007年11月時点で約1000チームが存在しており、その中には数千人のメンバーを擁するチームや一人でチームと称するものまである。米国IBMもその資源を提供している。個人参加であってもチーム所属であっても貢献することには変りは無い。ただし、「World Community Grid」本部のウェブサイトは参加チーム名とそれに関する貢献度の統計データなどを掲載しているが、チーム自身のURLによってチームが行う自己紹介や案内する事柄には責任を持っていない。

プロジェクトの概要[編集]

現在進行中のプロジェクト(発足順)[編集]

  • FightAIDS@Home (2005年11月21日発足)- HIVの新しい候補薬の特定。スクリップス研究所(TSRI)のオルソン研究室(BOINCで解析用に使用されるAutoDockプログラムの開発元)が主催。
  • The Clean Energy Project - フェーズ2(2010年6月30日発足) - 炭素ベースの光発電効率を高める新素材の探索。ハーバード大学の化学・生物化学部が主催。当初はLinux版のみで開始。
  • Mapping Cancer Markers(2013年11月8日発足) - 健康な組織と腫瘍組織の細胞を比較、分析によって腫瘍マーカーの同定を図る。トロント大学主催。

現在保留中のプロジェクト(発足順)[編集]

何らかの理由により、状態が”Intermittent”(断続)となっているプロジェクト。多くは予定した処理を全て終了しており、結果解析時に追加確認のWU配布が必要な場合と思われる。時たま少量のWU配布がある。

  • Help Fight Childhood Cancer(ファイト!小児がんプロジェクト 2009年3月16日発足) - 神経芽腫に関連する3つの特定のタンパク質と、それを不活化させる為の薬剤候補との仮想結合実験。千葉県がんセンター及び千葉大学の研究者が主催。
  • Computing for Clean Water(2010年9月20日発足) - 新たなフィルター素材での効率的な分子の流れの様相探索。清華大学のCenter for Nano and Micro Mechanics (CNMM)が主催[5][6]
  • Say No to Schistosoma(2012年2月29日発足) - 2億人以上が冒され、毎年20万人が死亡する住血吸虫症患者の治療薬の特定とその開発を目標に数百万の薬の成分と対象とするタンパク質の相互作用による探索。ブラジルのベロオリゾンテとFIOCRUZ-MinasのInfórium Universityの研究者が主催。

終了したプロジェクト(終了順)[編集]

  • Human Proteome Folding(ヒトたんぱく質解析 2004年11月11日発足、2006年7月18日終了) - プロテオームを形成するタンパク質を特定し、がんHIV/エイズSARSマラリアなどの疾病の新たな効果的治療に必要な知識を得た。現在、フェーズ2が進行中。
  • Help Defeat Cancer Project(がん撲滅支援 2006年7月20日発足、2007年4月終了) - プロテオーム(ヒトたんぱく質構造)の未知の部分に研究者向けに注釈を付け、さらにの発生と進行の解明、治療法の開発。
  • Help Cure Muscular Dystrophy (筋ジストロフィー治療支援:フェーズ1 2006年12月19日発足、2007年6月11日終了) - 神経筋疾患を引き起こす遺伝子に対応するタンパク質の分子モデリング解析。UDクライアント限定で行われた。
  • AfricanClimate@Home (2007年9月1日発足、2008年7月終了) - アフリカでのより確実な気候モデル構築。現在フェーズ1の結果を分析中で、その結果からフェーズ2を予定。
  • Genome Comparison Project(ゲノム比較 2006年11月21日発足、2007年7月21日終了) - 各生物の遺伝子配列の既知の機能と未知の機能の遺伝子配列を比較し、生体内のその類似した役割を研究。
  • The Clean Energy Project:フェーズ1(2008年12月5日発足、2009年10月13日終了) - エネルギー蓄積ができるような次世代太陽電池のための新素材探索。
  • Influenza Antiviral Drug Search(インフルエンザ抗ウイルス薬の探索:フェーズ1 2009年5月5日発足、2009年10月22日終了) - 体内でインフルエンザの蔓延を抑える化学合成物(chemical compounds)の特定。
  • Discovering Dengue Drugs – Together(デング熱治療薬開発 2007年8月21日発足、2009年11月4日終了) - デング熱C型肝炎西ナイル熱、および黄熱の新薬開発。2010 年2月17日よりフェーズ2が進行中。
  • Nutritious Rice for the World(栄養価の高いを世界に 2008年5月12日発足、2010年4月6日終了) - 飢餓対策の為の、高収穫・高栄養で耐病性に優れた米のタンパク質構造予測。
  • Help Cure Muscular Dystrophy - Phase 2(筋ジストロフィー治療支援フェーズ2 2009年5月13日発足、2012年9月26日終了) - 神経筋疾患を引き起こす遺伝子に対応するタンパク質の分子モデリング解析。フランス筋ジストロフィー協会(AFM)やフランス国立科学研究センター(CNRS)、IBMなどにより設立されたDecrypthonが主催。
  • Computing for Sustainable Water(2012年4月16日発足、2012年10月17日終了) - チェサピーク湾へ流入する河川流域内の人間の多様な経済活動などによる水資源への影響のシミュレーションを行い、健全で持続可能性ある水資源の回復手法の探索。このプロジェクトから得られる手法は地球規模で他の地域の流域の水資源に適用出来ると期待される。バージニア大学の研究者が主催。
  • Discovering Dengue Drugs - Together - Phase 2 (デング熱治療薬開発 2010年2月17日発足、2013年3月22日終了) - デング熱C型肝炎西ナイル熱、および黄熱の新薬開発。テキサス大学医学部が主催。
  • Help Conquer Cancer(がん撲滅支援 2007年11月6日発足、2013年5月29日終了) - がん治療のためのたんぱく質解析。オンタリオがん研究所、ハウプトマン-ウッドワード医学研究所などの研究者が主催。
  • Human Proteome Folding - Phase 2(ヒトたんぱく質解析フェーズ 2 2006年6月23日発足、2013年6月25日終了) - 特定のヒト・タンパク質と病原タンパク質の分解構造を得ることとタンパク質構造予測の限界探索。ニューヨーク大生物学部とコンピュータ科学部が主催。
  • GO Fight Against Malaria(2011年11月16日発足、2013年6月25日終了)- マラリアにおける多重薬剤耐性の突然変異体「superbugs」に効力のある候補合成物の探索。スクリップス研究所(米カリフォルニア州)の研究者が主催。
  • Drug Search for Leishmaniasis (2011年9月7日発足、2013年10月18日終了)- リーシュマニア症の治療法に結びつく有望な合成物の探索。コロンビア共和国メデジン市アンティオキア大学の研究者が主催。

日本のチーム(登録順)[編集]

BOINCプロジェクトに登録している日本のチームは数多くあるが、World Community Grid を継続的に解析しているチームのみ抜粋(抜粋要件:参加者数10人以上、チーム国籍が日本、またはチーム名に「Japan」を含む)。

Team 2ch
2004年11月16日登録。匿名掲示板2ちゃんねる利用者によるチーム。当初は、BOINCプロジェクトの中でも特に人気の高いSETI@home参加者が多く(BOINC移行以前のSETI@homeクラシックから移動した参加者を含む)、World Community Grid 参加者は少数だったが、2007年04月27日のUDがん研究プロジェクトの終了に伴い、UDのTeam 2chメンバーの多くが主に同じ医療系プロジェクトである World Community Grid に参加すべく、BOINCの Team 2ch に大挙移動し(日本では関係者の間で俗に「UD難民の民族大移動」と呼ばれた)、 World Community Grid サイトにはUDからの移籍者に対する歓迎のページが設けられた[7]。この旧UD参加者の流入により、現行の功績値の約3/4が World Community Grid により占められている。[8]
2008年7月6日、World Community Grid 内の功績値世界ランキングで1位を達成。2009年には参加者(登録)数・解析結果数でも世界1位(2010年7月現在、参加者(登録)数のみ2位)となり、 World Community Grid に限らず、BOINC全体でも世界有数の大チームとなる。[9]
IBM Japan ODB
2004年11月18日登録
IBM Japan
2004年11月19日登録
Japan-Central
2004年11月19日登録
Japan
2004年11月21日登録
IBM - J ISC-J
2005年5月12日登録
Protein structural analysis room Japan
2005年11月5日登録。活動範囲を医学・生物系プロジェクトに限定している。元々はcell computing βirthで結成されたチーム。
Team Japan HIV
2005年12月13日登録。チーム名が表す通り、HIV(FightAIDS@Home)に特化したチーム。分散コンピューティングシステムFind a DrugのHIVプロジェクト(2003.7.12開始)の参加者で結成され、2005年末のFind a Drugの終了とほぼ同時期に開始されたFightAIDS@Homeに参加すべく、World Community Grid に移行した。
IBM - Japan
2005年12月16日登録
BOINC@MIXI
2006年04月18日登録。ソーシャルネットワーキングサイトmixiのチーム。特定のプロジェクトに偏らず、World Community Gridを含むBOINCの各プロジェクトに参加している。
GBS-JAPAN
2007年05月15日登録
Team niconico
2007年11月25日登録。ニコニコ動画のチーム。
Team FreeJapan
2010年05月31日登録。保守系ソーシャルネットワーキングサイトSNS-FreeJapanのチーム。

その他[編集]

関連項目[編集]

脚注[編集]

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  1. ^ 16 11 2010, Happy 6th Birthday, World Community Grid!” (英語). WCG (2010年11月16日). 2010年11月17日閲覧。
  2. ^ 2009年7月末時点の選択肢(ドロップダウンリスト)による
  3. ^ マルチコアハイパースレッディング・テクノロジーの場合は複数のタスクを処理できる、CPUの数によっては3つ以上ともなると考えられる
  4. ^ Community Advisor (2008年6月4日). “2008年6月26日をもってUDクライアントからBOINCクライアントに全て移行完了” (英語). World Community Grid. 2009年1月11日閲覧。
  5. ^ Computing for Clean Water Announcements”. World Community Grid (2010年8月23日). 2010年10月25日閲覧。
  6. ^ Computing for Clean Water”. 北京: Center for Nano and Micro Mechanics, 清華大学 (2010年9月20日). 2010年10月25日閲覧。
  7. ^ World Community Grid welcomes Grid.org members、World Community Grid 公式サイト(英文)
  8. ^ 詳細統計 "Team 2ch"BOINC統計
  9. ^ チーム情報 Team 2ch、World Community Grid 公式サイト
  10. ^ 節電しにくい電力を再利用:アキバのPCで米作り、100台の利活用がスタート”. ITmedia (2008年6月30日). 2009年1月10日閲覧。

外部リンク[編集]