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Computación voluntaria

Un programa que se ejecuta en la computadora de un voluntario contacta periódicamente a un servidor de aplicaciones de investigación a través de Internet para solicitar trabajos e informar los resultados.

La informática voluntaria es un tipo de informática distribuida en la que las personas donan los recursos no utilizados de sus computadoras a un proyecto orientado a la investigación [1] y, a veces, a cambio de puntos de crédito. [2] La idea fundamental detrás de esto es que una computadora de escritorio moderna es lo suficientemente potente como para realizar miles de millones de operaciones por segundo, pero para la mayoría de los usuarios sólo se utiliza entre el 10 y el 15% de su capacidad. Las tareas comunes, como el procesamiento de textos o la navegación web, dejan la computadora prácticamente inactiva.

La práctica de la informática voluntaria, que se remonta a mediados de la década de 1990, puede potencialmente poner a disposición de los investigadores una potencia de procesamiento sustancial a un costo mínimo. Normalmente, un programa que se ejecuta en la computadora de un voluntario contacta periódicamente una aplicación de investigación para solicitar trabajos e informar los resultados. Un sistema middleware suele servir como intermediario. [3]

Historia

El primer proyecto informático voluntario fue Great Internet Mersenne Prime Search , que comenzó en enero de 1996. [4] Le siguió en 1997 Distributed.net . En 1997 y 1998, varios proyectos de investigación académica desarrollaron sistemas basados ​​en Java para informática voluntaria; los ejemplos incluyen Bayanihan, [5] Popcorn, [6] Superweb, [7] y Charlotte. [8]

El término computación voluntaria fue acuñado por Luis FG Sarmenta, el desarrollador de Bayanihan. También es un llamamiento a los esfuerzos globales en materia de responsabilidad social, o Responsabilidad Social Corporativa , como se informa en Harvard Business Review. [9]

En 1999 se pusieron en marcha los proyectos SETI@home y Folding@home . Estos proyectos recibieron una considerable cobertura mediática y cada uno de ellos atrajo a varios cientos de miles de voluntarios.

Entre 1998 y 2002, se formaron varias empresas con modelos de negocio relacionados con la informática voluntaria. Los ejemplos incluyen Poder Popular , Porivo, Entropia y United Devices .

En 2002, se fundó el proyecto Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC) en el Laboratorio de Ciencias Espaciales de Berkeley de la Universidad de California , financiado por la Fundación Nacional de Ciencias. BOINC proporciona un sistema de middleware completo para la informática voluntaria, que incluye un cliente, una GUI del cliente, un sistema de ejecución de aplicaciones, software de servidor y software que implementa un sitio web de proyecto. El primer proyecto basado en BOINC fue Predictor@home , con sede en el Instituto de Investigación Scripps, que comenzó a funcionar en 2004. Poco después, SETI@home y la predicción climática .net comenzaron a utilizar BOINC. Durante los siguientes años se crearon varios proyectos nuevos basados ​​en BOINC, incluidos Rosetta@home , Einstein@home y AQUA@home . En 2007, IBM World Community Grid cambió de la plataforma United Devices a BOINC. [10]

software intermedio

El software cliente de los primeros proyectos informáticos voluntarios consistía en un único programa que combinaba la computación científica y la infraestructura informática distribuida. Esta arquitectura monolítica era inflexible. Por ejemplo, era difícil implementar nuevas versiones de aplicaciones.

Más recientemente, la informática voluntaria se ha trasladado a sistemas de middleware que proporcionan una infraestructura informática distribuida independiente de la computación científica. Ejemplos incluyen:

La mayoría de estos sistemas tienen la misma estructura básica: un programa cliente se ejecuta en la computadora del voluntario. Periódicamente se pone en contacto con los servidores operados por el proyecto a través de Internet, solicitando trabajos e informando los resultados de los trabajos completados. Este modelo "pull" es necesario porque muchas computadoras voluntarias están detrás de firewalls que no permiten conexiones entrantes. El sistema realiza un seguimiento del "crédito" de cada usuario, una medida numérica de cuánto trabajo han realizado las computadoras de ese usuario para el proyecto.

Los sistemas informáticos voluntarios deben abordar varios problemas relacionados con las computadoras voluntarias: su heterogeneidad, su abandono (la tendencia de las computadoras individuales a unirse y abandonar la red con el tiempo), su disponibilidad esporádica y la necesidad de no interferir con su desempeño durante el uso regular.

Además, los sistemas informáticos voluntarios deben abordar problemas relacionados con la corrección:

Un enfoque común a estos problemas es la computación replicada, en la que cada trabajo se realiza en al menos dos computadoras. Los resultados (y el crédito correspondiente) se aceptan sólo si coinciden suficientemente.

Inconvenientes para los participantes

Estos efectos pueden ser perceptibles o no, e incluso si lo son, el voluntario puede optar por seguir participando. Sin embargo, el aumento del consumo de energía se puede remediar hasta cierto punto configurando una opción para limitar el porcentaje del procesador utilizado por el cliente, que está disponible en algunos software de cliente.

Beneficios para los investigadores

Poder computacional

La informática voluntaria puede proporcionar a los investigadores una potencia informática que no se puede lograr de ninguna otra manera. Por ejemplo, Folding@home ha sido clasificado como uno de los sistemas informáticos más rápidos del mundo. Con un mayor interés y participación voluntaria en el proyecto como resultado de la pandemia de COVID-19 , [12] el sistema alcanzó una velocidad de aproximadamente 1,22 exaflops a fines de marzo de 2020 y alcanzó 2,43 exaflops el 12 de abril de 2020, [13] haciéndolo El primer sistema informático exaflop del mundo .

Costo

La informática voluntaria suele ser más barata que otras formas de informática distribuida [14] y, por lo general, no tiene coste alguno para el investigador final.

Importancia

Aunque existen problemas como la falta de responsabilidad y confianza entre los participantes y los investigadores durante la implementación de los proyectos, la informática voluntaria es de vital importancia, especialmente para proyectos que tienen financiación limitada. [15]

Ver también

Referencias

  1. ^ ab "Computación voluntaria". BOINC.Berkeley.edu . BOINC. Archivado desde el original el 18 de diciembre de 2021 . Consultado el 10 de marzo de 2023 .
  2. ^ Y. Chen, Lydia; P. Reiser, Hans (2017). Aplicaciones distribuidas y sistemas interoperables: 17.ª Conferencia Internacional IFIP WG 6.1, DAIS 2017, celebrada como parte de la 12.ª Conferencia Federada Internacional sobre Técnicas de Computación Distribuida, DisCoTec 2017, Neuchâtel, Suiza, 19 al 22 de junio de 2017, Actas. Saltador. pag. 192.ISBN​ 9783319596655. Archivado desde el original el 2023-01-20 . Consultado el 12 de agosto de 2022 . En la informática voluntaria, los participantes donan recursos computacionales a cambio de puntos de crédito.
  3. ^ Chorazyk, Pawel; Byrski, Aleksander; Pietak, Kamil; Kisiel-Dorohinicki, Marek; Turek, Wojciech (13 de septiembre de 2017). "Computación voluntaria en un entorno basado en web ligero y escalable". Métodos asistidos por computadora en ingeniería y ciencia . 24 (1): 17–40. doi :10.24423/cames.201 (inactivo el 31 de enero de 2024). ISSN  2299-3649. Archivado desde el original el 20 de septiembre de 2022 . Consultado el 19 de septiembre de 2022 .{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: DOI inactivo a partir de enero de 2024 ( enlace )
  4. ^ "Historia de GIMPS". Mersenne.org . Gran búsqueda de Mersenne Primes en Internet. Archivado desde el original el 18 de octubre de 2013 . Consultado el 29 de diciembre de 2013 .
  5. ^ Sarmenta, LFG (1998). "Bayanihan: informática voluntaria basada en la web que utiliza Java". Computación mundial y sus aplicaciones - WWCA'98: Actas de la Segunda Conferencia Internacional Tsukuba, Japón, 4 al 5 de marzo de 1998 . Apuntes de conferencias sobre informática. vol. 1368. Springer Berlín Heidelberg. págs. 444–461. CiteSeerX 10.1.1.37.6643 . doi :10.1007/3-540-64216-1_67. ISBN  978-3-540-64216-9. Archivado desde el original el 2023-01-20 . Consultado el 29 de octubre de 2016 . • ISBN 978-3-540-64216-9  (impreso) • ISBN 978-3-540-69704-6  (en línea)
  6. ^ Oh Regev; Noam Nisan (28 de octubre de 1998). "El mercado de las PALOMITAS: un mercado en línea de recursos computacionales". Actas de la primera conferencia internacional sobre economías de la información y la computación (en Charleston, Carolina del Sur) . Nueva York, Nueva York: ACM Press. págs. 148-157. doi :10.1145/288994.289027. ISBN 1-58113-076-7.
  7. ^ Alexandrov, ANUNCIO; Ibel, M.; Schauser, KE; Scheiman, KE (1996). "SuperWeb: cuestiones de investigación en informática global basada en Java". Actas del taller sobre Java para modelado y simulación de computación científica y de ingeniería de alto rendimiento . Nueva York: Universidad de Syracuse.
  8. ^ Baratloo, A.; Karaul, M.; Kedem, Z.; Wyckoff, P. (septiembre de 1996). "Charlotte: metacomputación en la Web" . Actas de la novena conferencia internacional sobre sistemas informáticos distribuidos y paralelos . Archivado desde el original el 26 de enero de 2010 . Consultado el 25 de agosto de 2007 .
  9. ^ Portero, Michael; Kramer, Marcos. "El vínculo entre la ventaja competitiva y la responsabilidad social corporativa" (PDF) . Revisión de negocios de Harvard. Archivado (PDF) desde el original el 16 de mayo de 2008 . Consultado el 25 de agosto de 2007 .
  10. ^ "Anuncio de migración BOINC". 17 de agosto de 2007. Archivado desde el original el 3 de noviembre de 2018 . Consultado el 29 de diciembre de 2013 .
  11. ^ Geoff Gasior (11 de noviembre de 2002). "Medición del impacto en el rendimiento de Folding @ Home". Archivado desde el original el 25 de junio de 2012 . Consultado el 29 de diciembre de 2013 .
  12. ^ News 12 Long Island 2020 : "Desde el inicio de la pandemia de COVID-19, Folding@home ha experimentado un aumento significativo en las descargas, una clara indicación de que personas de todo el mundo están preocupadas por hacer su parte para ayudar a los investigadores a encontrar un remedio para este virus", dijo la Dra. Sina Rabbany, decana de la Escuela DeMatteis."
  13. ^ Laboratorio Pande. "Estadísticas de clientes por sistema operativo". Estadísticas.FoldingAtHome.org . Archivado desde el original el 12 de abril de 2020 . Consultado el 12 de abril de 2020 .
  14. ^ Kondo, Derrick; Javadi, Bahmán; Malecot, Pablo; Cappello, Franck; Anderson, David P. "Análisis de costo-beneficio de la computación en la nube versus las redes de escritorio" (PDF) . Proyecto MESCAL .
  15. ^ Noviembre, Oded; Anderson, David; Arazy, Ofer (26 de abril de 2010). "Informática voluntaria". Actas de la 19ª conferencia internacional sobre la World Wide Web . WWW '10. Raleigh, Carolina del Norte, EE. UU.: Asociación de Maquinaria de Computación. págs. 741–750. doi :10.1145/1772690.1772766. ISBN 978-1-60558-799-8. S2CID  15793054.
  16. ^ "El poder de una red informática voluntaria: DZone Performance". DZone.com . Archivado desde el original el 11 de julio de 2021 . Consultado el 11 de julio de 2021 .

enlaces externos