Русская Википедия:Yoyo@home

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Карточка программы для добровольных вычислений Шаблон:Заголовок со строчной буквы yoyo@home — проект добровольных вычислений, адаптированный для вычислений на платформе BOINC (Wrapper). Запущен при поддержке сообщества Rechenkraft.net e.V. В состав проекта в настоящее время входит 5 подпроектов[1]:

  • ECM — проект по факторизации целых чисел различного вида при помощи эллиптических кривых[2].
  • Perfect Cuboid — проект по поиску совершенного кубоида. Также проект ищет два вида почти совершенных кубоидов (кубоиды, в которых целочисленны 6 размерностей из 7): Edge (кубоид только с одной нецелой гранью) и Face (кубоид только с одной нецелой лицевой диагональю), а также некоторые виды кубоидов в комплексных числах: идеальный комплексный кубоид, «Сумеречные» кубоиды (кубоиды, в которых комплексными числами являются только грани), «Полуночные» кубоиды (кубоиды, в которых комплексными числами являются грани и лицевые диагонали). Поиск ведётся от целочисленной пространственной диагонали с длиной от 1013 до 263 (теоретический предел приложения). Первая цель подпроекта — 250.
  • evolution@home[3] — проект в области эволюционных исследований (ДНК человека).
  • OGR-28 (от Шаблон:Lang-en) — проект по поиску оптимальных линеек Голомба, используя клиент проекта distributed.net.

Завершенные проекты:

  • Euler — проект по поиску решений диофантова уравнения вида <math>a^6+b^6=c^6+d^6+e^6+f^6+g^6</math>[4] (обобщение гипотезы Эйлера, случай <math>(6, 2, 5)</math>).
  • Odd Weird Search — подпроект для поиска нечетных странных чисел. На данный момент неизвестно ни одного подобного числа, но и не доказано, что они не существуют. В ходе проверки чисел до 1017 подобных чисел выявлено не было, в рамках подпроекта планируется проверка до 1021.
  • Harmonious Trees[5] — проект в области теории графов, целью которого является доказательство того, что любое дерево является гармоничным графом[6], то есть допускает такое сопоставление числовых меток <math>0 \ldots N-1</math> вершинам, что для любого ребра сумма по модулю <math>N-1</math> меток инцидентных ему вершин уникальна в пределах дерева[7]. В настоящее время справедливость утверждения проверена для всех деревьев числом вершин 31 и менее[8]. Подпроект запущен 31 июля 2011 года[9].
  • Muon[10] — проект по моделированию работы мюонного коллайдера, целью которого является исследование свойств нейтрино. В ходе расчетов с использованием генетических алгоритмов[11] моделируется процесс обстрела танталовой мишени в виде стержня или вращающегося тороидального кольца[12] пучком протонов с целью получения потока пионов и затем мюонов и нейтрино/антинейтрино[13].

Вычисления в рамках проекта стартовали на платформе BOINC в августе 2007 года. По состоянию на 5 сентября 2013 года[14] в нём участвуют 16 747 пользователей (61 094 компьютеров) из 127 стран, обеспечивая вычислительную мощность в 7,65 терафлопс. Участвовать в проекте может любой человек, обладающий подключённым к Интернет компьютером, установив на него программу BOINC.

Перечень подпроектов

Euler

Целью подпроекта является поиск решений диофантова уравнения <math>\sum_{i=1}^2 x_i^6 = \sum_{j=1}^5 y_j^6</math>, представляющего обобщение гипотезы Эйлера, случай <math>(6, 2, 5)</math>. Для поиска решений был использован алгоритм, предложенный[15] Шаблон:Нп3 (Шаблон:Lang-en) и базирующийся на малой теореме Ферма <math>\left( x^{p-1} \equiv 1 (\mbox{mod} \, p) \right)</math> и теореме Эйлера-Ферма (<math>x^{\varphi(m)} \equiv 1 (\mbox{mod} \, m)</math> если <math>GCD(x, m) = 1</math>) с ограничениями на значения <math>\{ x_i, y_i\} < N</math>, где <math>N</math> сперва было выбрано равным 117 649, а затем увеличено до 250 000. Вычисления в рамках подпроекта стартовали в апреле 2010 года[16] и были завершены 26 июля 2011 года[17]. На расчет в общей сложности было затрачено 810 ГГц-лет (2Шаблон:E FLOPS) вычислительного времени (для процессора AMD Phenom). В ходе вычислений было найдено 196 новых решений (всего на данный момент известно 377 решений, полный перечень которых приведен в[16]). Примерами решений, найденных в рамках проекта, являются:

<math>191431^6+17593^6=157188^6+12015^6+52696^6+102648^6+179039^6</math>;
<math>190177^6+124559^6=181611^6+102234^6+756^6+74669^6+154966^6</math>;
<math>119314^6+55961^6=73662^6+27822^6+63588^6+98777^6+109886^6</math>;
…

Наименьшим среди найденных является решение

<math>1117^6 + 770^6 = 1092^6 + 861^6 + 602^6 + 212^6 + 84^6</math>.

Для некоторых других частных случаев обобщения гипотезы Эйлера в рамках проекта EulerNet[18] также найдены решения.

ECM

ECM — проект по факторизации целых чисел различного вида при помощи эллиптических кривых.

Muon

Файл:Yoyo@home screenshot.jpg
Скриншот программы во время расчета

Шаблон:External media

Основной целью проекта является поддержка проектирования отдельных узлов мюонного коллайдера Шаблон:Iw, строительство которого планируется к 2015 году в Великобритании[19][20] (до недавнего времени мюонные коллайдеры, в отличие от электронных (см. Большой электрон-позитронный коллайдер) или адронных (см. Большой адронный коллайдер), характеризовались существенно меньшей светимостью и поэтому не были реализованы на практике[21]). Его основной целью является получение сфокусированных интенсивных пучков нейтрино (до 10Шаблон:Sup частиц в год[22]), которые планируется передавать сквозь Землю (благодаря низкой способности нейтрино, участвующих только в слабых взаимодействиях, взаимодействовать с веществом) на удаленные детекторы, расположенные на других континентах на расстоянии приблизительно 3500—7500 км[22]. Шаблон:Обновить В качестве возможных детекторов нейтрино рассматриваются[22]:

Также рассматривается возможность строительства мюонного коллайдера на базе лаборатории Фермилаб в США[23].

В ходе экспериментов планируется исследование нейтринных осцилляций (взаимных превращений электронных, мюонных и тау-нейтрино), что впоследствии должно способствовать уточнению массы нейтрино (сейчас известны только ограничения сверху на значение массы — см. Стандартная модель) и механизма нарушения CP-инвариантности[24]. Возможно, в ходе экспериментов будет доказано, что нейтрино являются тахионами[25]. Интерес к исследованию свойств нейтрино подогревается тем, что нейтрино — одна из наиболее распространенных частиц во Вселенной (приблизительно четверть всех существующих частиц — нейтрино), и их масса должна оказывать сильное влияние на эволюцию Вселенной с момента Большого взрыва. Кроме того, с целью дальнейших усовершенствований Стандартной модели необходимо точное измерение свойств частиц для проверки предсказаний теорий, альтернативных к Стандартной модели.

Стоимость создания ускорителя Neutrino Factory оценивается в 1,9 млрд долларов. Кроме изучения свойств нейтрино, пучки протонов, получаемые на ускорителе, могут быть использованы, например, для нейтрализации радиоактивных отходов (превращения радиоактивных изотопов в более стабильные). Плотный поток протонов также может быть использован для нужд атомной трехмерной микроскопии (Шаблон:Lang-en). Получаемые пучки мюонов могут быть использованы как основа для мюонного коллайдера, способного осуществлять столкновения высокоэнергетических мюонов (20—50 ГэВ[22]) аналогично тому, как производятся столкновения протонов или ионов атомов свинца на Большом адронном коллайдере. По ряду показателей мюонный коллайдер может быть эффективнее существующих электронных или адронных[21].

Во время запуска программы на компьютере производится моделирование процесса попадания пучка протонов в мишень, в ходе чего возникает поток пионов, впоследствии превращающихся в мюоны:

<math>\pi^+\to\mu^++\nu_\mu,EducationBot (обсуждение)\pi^-\to\mu^-+\bar{\nu}_\mu.</math>

Часть мюонов попадает в дальнейшие ускорительные стадии, при этом желательно получение как можно более плотного потока мюонов. Далее полученный пучок мюонов попадает в кольцо ускорителя с целью временного хранения, где происходит распад мюонов на электроны, позитроны и нейтрино, используемые для последующих экспериментов:

<math>\mu^-\to e^- + \bar\nu_e + \nu_\mu,EducationBot (обсуждение)\mu^+\to e^+ + \nu_e + \bar\nu_\mu</math>.

Данная часть установки является довольно сложной, так как требуется сформировать достаточно плотный пучок мюонов до тех пор, пока они не подверглись распаду (время жизни мюона — 2,2Шаблон:E с) (для сравнения, процесс инжекции, ускорения, чистки и сжатия пучков на LHC занимает не менее получаса[26]). Эффективность данного этапа определяет эффективность установки, состоящей из ряда ускорительных стадий, в целом. Использование программы позволяет оценить эффективность установки и производить её дальнейшую оптимизацию.

Проект координирует Стивен Брукс, входящий в состав группы по высокоэнергетичным пучкам (Шаблон:Lang-en) лаборатории Резерфорда — Эплтона Британского центра ускорительных технологий и исследований (Шаблон:Lang-en)[27]. Одной из основных задач группы является разработка программных моделей для моделирования ускорителей заряженных частиц.

evolution@home

Представляет собой первый и пока единственный проект распределенных вычислений для решения эволюционных исследований. Он имитирует различные типы населения и сосредоточен на анализе митохондриальной ДНК человека.

OGR-28

Математический проект, нацеленный на поиск оптимальных линеек Голомба, которые применяются в радиоастрономии, рентгено-кристаллографии и теории связи. Первые квазиоптимальные линейки порядков 1,2,…,8 были найдены вручную Уоллесом Бабкоком (Wallace C. Babcock) в 1952 году. Их оптимальность позже была доказана перебором (1967−1972 гг.). Новые кандидаты в оптимальные линейки 9,10,…,19 открывались различными математическими методами с 1967 по 1984 годы. При полном переборе (1972−1994 гг.) многие из них были подтверждены, хотя OGR-9,13,15,16 были открыты лишь с помощью полного перебора на компьютере.[28] Оптимальность известных кандидатов на OGR-20, 21, 22, 23 была доказана участниками открытого распределённого проекта Golomb ruler search[29] с 1997 по 1999 годы. После завершения OGR-23, по обоюдной договорённости, инициатива и все наработки Golomb ruler search перешли под крыло distributed.net. В июле 2000 года на distributed.net официально стартовал проект OGR-24.

  • OGR-24: 1 ноября 2004 года с помощью полного перебора подтверждена оптимальность линейки Голомба 24 порядка, открытой в 1967 году Джоном Робинсоном (Шаблон:Lang-en) и Артуром Бернштейном (Шаблон:Lang-en)[30].
  • OGR-25: 24 октября 2008 года доказана оптимальность линейки 25 порядка, открытой М. Д. Аткинсоном (M. D. Atkinson) и А. Хассенкловером (A. Hassenklover) в 1984 году[31].
  • OGR-26: успешно завершён 24 февраля 2009 года. Подтверждена линейка, найденная Аткинсоном и Хассенкловером в 1984 году[32].
  • OGR-27: успешно завершён в 2014 году. Оптимальность доказана.
  • OGR-28: успешно завершён в 2022 году. Оптимальность доказана.

Harmonious Trees

Математический проект в области теории графов, целью которого является доказательство того, что любое дерево является гармоничным графом, то есть допускает такое сопоставление числовых меток 0 … N-1 вершинам, что для любого ребра сумма по модулю N-1 меток инцидентных ему вершин уникальна в пределах дерева.

Odd Weird Search

Проект поиска странных чисел в промежутке от <math>10^{21}</math> до <math>10^{28}</math>.

Научные достижения

  • найдено 196 новых решений для обобщения гипотезы Эйлера, случай <math>(6, 2, 5)</math>, в области значений переменных до 250 000[16].

См. также

Примечания

Шаблон:Примечания

Ссылки

Обсуждение проекта в форумах:


Шаблон:Добровольные вычисления

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ Шаблон:Cite web
  2. ↑ Шаблон:Cite web
  3. ↑ Шаблон:Cite web
  4. ↑ Шаблон:Cite web
  5. ↑ Шаблон:Cite web
  6. ↑ Шаблон:Cite web
  7. ↑ Шаблон:Cite web
  8. ↑ PDF for 1106.3490v1
  9. ↑ Шаблон:Cite web
  10. ↑ Шаблон:Cite web
  11. ↑ Шаблон:Cite web
  12. ↑ Шаблон:Cite web
  13. ↑ Шаблон:Cite web
  14. ↑ Шаблон:Cite web
  15. ↑ Шаблон:Cite web
  16. ↑ 16,0 16,1 16,2 http://arxiv.org/pdf/1108.0462v1
  17. ↑ Шаблон:Cite web
  18. ↑ Шаблон:Cite web
  19. ↑ Шаблон:Cite web
  20. ↑ Neutrino Factory roadmap Шаблон:Webarchive
  21. ↑ 21,0 21,1 Шаблон:Cite web
  22. ↑ 22,0 22,1 22,2 22,3 Шаблон:Cite web
  23. ↑ Шаблон:Cite web
  24. ↑ Шаблон:Cite web
  25. ↑ Шаблон:Cite web
  26. ↑ Шаблон:Cite web
  27. ↑ ASTeC :: Accelerator Science and Technology CentreШаблон:Недоступная ссылка
  28. ↑ Шаблон:Cite web
  29. ↑ Golomb ruler search
  30. ↑ distributed.net: staff blogs – 2004 – November – 01
  31. ↑ distributed.net: staff blogs – 2008 – October – 25
  32. ↑ distributed.net: staff blogs – 2009 – February – 24
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Yoyo@home&oldid=8871198