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Projeto Folding at Home: o primeiro supercomputador hexascale

O Folding @ home é um projeto de computação distribuída que existe desde o ano de 2000, com o objetivo de resolver alguns dos maiores problemas da área médica: o desdobramento de proteínas.

computação distribuída

Qualquer pessoa pode colaborar com seu computador, basta instalar o software e ele será executado em segundo plano, ou seja, irá aproveitar os recursos que você não estiver utilizando de CPU e GPU para ajudar a ciência. Iremos explicar isso em detalhes logo a seguir.

No momento, o foco do Folding @ home está direcionado para derrotar o COVID-19. Graças a uma imensa colaboração de mais de 500.000 usuários, o poder de computação já ultrapassou a faixa de 1.4 HexaFLOPS. Enquanto o primeiro supercomputador hexascale (sem computação distribuída/compartilhada) está previsto para ficar pronto em 2021 nos Estados Unidos (chamado Aurora, a ser entregue ao departamento de energia norte americano), o projeot Folding at Home já ultrapassou essa fronteira tecnológica. Você pode conferir quantas CPUs e quantas GPUs estão sendo utilizadas para o projeto nesse exato momento conferindo essa página.

Colocando isso em perspectiva, o maior supercomputador do mundo (Summit) em 2020 possui um Rmax de 148 PetaFLOPS. Analisando essa lista atualizada que contém os 500 maiores supercomputadores do mundo, é possível observar que o poder computacional atual do Folding @ home já superou os 7 maiores supercomputadores do mundo somados.

Aliás, o próprio Summit já está sendo utilizado na procura de melhores compostos para o tratamento contra o coronavírus, e recentemente encontrou 77 potenciais candidatos. Isso mostra como o poder computacional é importante para solucionar problemas.

Como funciona o Folding @ home

O foco principal do projeto é a realização de simulações de desdobramentos de proteínas. Esse é um dos maiores desafios atuais da ciência, pois a simulação exata do desdobramento de proteínas permite que os cientistas possam entender o desenvolvimento das mais variadas doenças, desde o Alzheimer até o Câncer. Nesse momento, o projeto está concentrado na simulação da dinâmica das proteínas do COVID-19.

As proteínas desempenham papéis estruturais nos organismos vivos, e se dobram em formas compactas e complexas. Os vírus também têm proteínas, e as utilizam para suprimir nosso sistema imunológico. Se os cientistas conseguirem entender como as proteínas do COVID-19 funcionam, poderão projetar métodos eficazes para detê-lo.

Esse processo é muito complexo pois as proteínas possuem muitas partes móveis, e é preciso ver todas em ação. Esse ótimo artigo do projeto oficial explica que os métodos atuais permitem apenas que se veja uma parte do que está acontecendo, não o todo. É como se numa partida de futebol americano, apenas o momento inicial de disputa pela bola estivesse sendo capturado, e todo o restante do jogo ficasse apagado para a análise:

proteínas vs jogo futebol
Comparação entre desdobramento proteico e jogo de futebol americano.
Fonte: Folding@home

Algumas técnicas avançadas de inteligência artificial estão sendo implementadas por empresas como a DeepMind do Google para tentar realizar previsões sobre como uma proteína irá se desdobrar. Inclusive, a DeepMind publicou recentemente os resultados de algumas simulações de sua última versão do AlphaFold.

alphafold deepmind

Desdobramento de uma proteína.
Fonte: DeepMind

Quem já está participando

O crescimento brutal do poder computacional direcionado ao projeto Folding @ home está levantando esperanças de que grandes soluções possam ser descobertas:

A NVIDIA está estimulando os gamers de todo o mundo a se juntarem nessa batalha:

Nessa imagem abaixo você pode conferir algumas empresas que já apoiaram o projeto:

empresas que apoiam o projeto fold @ home

Alguns dos maiores sites de computação, como o Tom’s Hardware e AnandTech também uniram forças para essa batalha:

O canal Linus Tech Tips (10.4 milhões de seguidores) também já entrou na briga:

Com uma grande participação de gamers, mineradores de Bitcoin, empresas e usuários comuns, a proporção que esse projeto está ganhando é animadora.

Só falta você! Colabore:

Para contribuir é muito simples, basta fazer o download do instalador e clicar no arquivo baixado para iniciar a instalação. Leva menos de 1 minuto para concluir!

primeiro passo
Primeiro passo: aceite os termos clicando em “I Agree”.
instalação expressa
Escolha o processo de instalação expressa “Express install” e clique em “Next”.
instalando o programa
O software começará a instalar automaticamente.
finalizando instalação
Concluído, basta clicar em “Finish”.
escolhendo identidade
Você será redirecionado a esse site. Agora é só escolher entre ajudar anonimamente ou criando um perfil.

Depois de instalar o software, você será direcionado à página https://client.foldingathome.org/, onde você poderá escolher se quer criar um perfil ou ajudar anonimamente.

Se você configurar um perfil, poderá rastrear seu trabalho e ganhar pontos! É possível inclusive juntar uma equipe com outras pessoas e competir para ver quem ganha mais pontos (uma competição amigável).

Mas se você quer apenas ajudar anonimamente, basta clicar em Fold as Anonymous e depois em Start Folding para começar a colaborar. Você irá perceber que pode suportar pesquisas em diferentes campanhas. Para escolher o COVID-19, basta selecionar “Any disease”:

Selecionando a pesquisa científica

Lembre-se: esse software não irá atrapalhar seu trabalho ou seu jogo. Os recursos serão gerenciados automaticamente para que sua experiência continue fluida.

Obs: o site pode demorar um pouco para atualizar as informações de sua colaboração, mas não é preciso ficar com a página web aberta, pois o programa irá rodar em segundo plano no seu computador. Se você se quiser juntar ao time Didática Tech, basta inserir o número de equipe 252617. Participe do Folding@Home Brasil.

Faça parte e compartilhe para que o projeto ganhe mais visibilidade. Ficar em casa de braços cruzados não irá resolver o problema. Aqui você pode fazer uma diferença real.

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