| Ecrit par Heyoka et xipehuz,
le 13-12-2007 18:03
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Publié dans : Actualités, Astronomie |
the economist
Voici encore un article
très complet sur Boinc et le calcul
partagé publié dans la
presse anglo-saxonne. Cette fois-ci l'article est
tiré de l'édition numérique du
magazine The Economist (le magazine papier est tiré
à plus d'un million d'exemplaire). L'article cite une bonne
dizaine de projets, en s'attardant plus particulièrement sur
Seti@home, Folding@home, PrimeGrid, GalaxyZoo, Stardust et
Herbaria@Home.
A la fin de l'article, vous trouverez une information
inédite sur un nouveau projet qui sera soutenu par la grille
humanitaire Africa@home.
6 décembre 2007
The Economist, version informatique
Informatique : Une
nouvelle vague de projets scientifiques déferle sur
internet, ils utilisent les
ordinateurs et les méninges des
bénévoles de manière novatrice.
| Folding@home |
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Retour sur l'année
1999, le summum de la geek-attitude
était alors d'installer un nouvel écran de veille
appelé SETI@home. Ce logiciel utilisait les
capacités de
calcul non utilisées des PC ordinaires, le but
étant de passer
au crible les données d'un
radio-téléscope afin de
découvrir un signe de vie d'une
intelligence extraterrestre. La mauvaise nouvelle est que
jusqu'à présent, pas la moindre conversation
furtive entre
petits Hommes Verts n'a pu être entendue. La bonne nouvelle
est que SETI@home marche toujours fort avec plus de 3 millions de
contributeurs, et a été rejoint par une armada de
projets de calcul volontaire en augmentation rapide et soutenant des
causes scientifiques estimables.
Le choix est
déconcertant. Votre PC peut contribuer
à concevoir un vaccin contre le SIDA, modéliser
le climat futur de notre planète, rechercher de nouveaux
nombres premiers où simuler le comportement d'un agent propulseur à
l'intérieur des micro-dispositifs des
satellites, pour ne citer que quelques exemples. Ce boom du calcul
volontaire est en partie le résultat d'une plateforme au
code source ouvert, appelée BOINC (Berkeley Open
Infrastructure for
Network Computing), qui permet la gestion de tels projets. C'est
en 2002 que David Anderson, directeur du projet SETI@home, a
lancé cette plateforme. Aujourd'hui, plus de 40 projets sont
en fonctionnement, dont 15 dans le seul domaine des sciences de la vie.
IBM, qui gère une inititative philantropique (World
Community Grid) suivie par 800 000
volontaires, transfert actuellement
tout les projets humanitaires qu'il soutient vers
BOINC. Ceci concerne les projets Help Conquer Cancer (Aider
à vaincre le Cancer), Discovering Dengue Drugs
(Découvrir un médicament contre la dengue) et
AfricanClimate@home (ClimatAfricain@home) utilisant cet ordinateur
géant pour le compte de groupes de recherche
universitaire qui ont besoin d'énormement de puissance de
calcul dans leur recherche .
Mais le nombre de
projets n'est pas le sujet. BOINC rend plus facile l'accès
à la puissance du calcul distribué pour quiconque
a une idée de recherche. Il y a 2 ans, Rytis
Slatkevicius lança un projet du nom de PrimeGrid qui avait
alors pour but de construire la plus grande base de données
de nombres premiers au monde. Il a alors réussi à
battre plusieurs records : au mois d'Août dernier, par
exemple, a été découvert sur ce projet
le plus grand
spécimen connu d'un type particulier de nombres premiers
appelés nombres premiers de Woodall. Dans sa Lituanie
natale, Mr Slatkevicius est un étudiant en commerce
le
jour, mais la nuit il gère les serveurs de son projet et
vivote juste assez pour couvrir ses dépenses
grâce à Google Ads, la vente de mugs et
de T-shirts et aux dons de ses adeptes.
Un autre
progrès qui participe au
développement de l'informatique répartie tient
dans l'utilisation d'autres systèmes que les PC, et en
particulier des consoles de jeu et aux puissants processeurs qu'elles
renferment (voir cet
article). Ceci a été
demontré d'une manière très
spectaculaire par un projet appelé Folding@home, sous
l'impulsion de Vijay Pande et de son équipe de
l'université de Stanford. Folding se donne pour but de
simuler le
repliement des protéines (une cause de maladies telles que
Alzheimer). En septembre, la capacité de calcul
combinée du projet a dépassé le
petaflop (1015
ou mille millions de millions d'opérations
mathématiques par seconde), une
barrière que tous les concepteurs de super-calculateurs
rêvaient de franchir depuis plusieurs années. Avec
tout juste plus de 40 000 Playstation 3, Folding@home est
entré dans le livre des records comme le réseau
de calcul
distribué le plus puissant au monde.
En liaison avec une
rapide augmentation du nombre et de la
diversité des recherches pour lesquelles les projets
contribuent, on assiste à une amélioration sensible du logiciel
qui
relie les volontaires entre eux au sein de groupes. Ils peuvent
partager des informations et leur opinion au sujet de la recherche
menée par les projets qu'ils soutiennent, et
peut-être se faire des amis dans le même temps.
Matt
Blumberg, expert BOINC installé à New-York, a
réalisé un portail très
simple d'emploi appelé
GridRepublic, pour encourager davantage de non initiés
à
se sentir concernés. BOINC possède
également un
service d'assistance assuré par des volontaires, des
utilisateurs expérimentés peuvent ainsi
conseiller les
nouveaux venus via Skype, un service gratuit de
téléphone par
internet.
En plus de la
collaboration, il existe également une forte dose
de compétition entre les volontaires. Tout comme des joueurs
de
jeu en ligne, ils peuvent s'affronter individuellement et/ou dans une
équipe afin d'accumuler la plus grande puissance de calcul
sur
un projet donné. Quelques courageux remplissent leur garage
de
PC juste pour être momentanément l'utilisateur de
la semaine. Et une nouvelle
génération de projets ont repris le concept du
calcul
volontaire à un autre niveau d'interaction entre les
utilisateurs, en permettant aux volontaires d'être partie
prenante de l'analyse des données, c'est à dire
d'apporter une partie de leur capacité cognitive non
utilisée.
Prenez,
par exemple, le projet Galaxy Zoo, les volontaires aident
les astronomes à classifier les galaxies selon leur forme
à partir d'images prisent par le Sloan Digital Sky Survey,
une
collaboration internationale qui carthographie une large portion de
l'univers visible avec des détails numériques
sans
précédent. Grâce aux
capacités
extrêmement détaillées de
reconnaissance des
modèles par le cerveau humain, les amateurs avec juste un
peu
d'entraînement peuvent distinguer différents types
de galaxies
beaucoup plus efficacement que ce que les ordinateurs sont capables de
faire. Le
projet lancé en Juillet sans fanfare, mais avec des
nouvelles qui se sont rapidement répandues sur internet,
regroupa rapidement plus de 100 000 volontaires qui
arrivèrent
à classifier plus d'un million de galaxies en quelques mois
(un
travail qui aurait pris des années à un astronome
seul et
au pris d'un effort incroyablement fastidieux). Les galaxies
sont traditionellement classées en 2
catégories, les spirales et les
elleptiques, mais la façon dont l'une des deux
catégorie se
transforme en l'autre reste encore sujet à controverse. De
meilleures statistiques pourraient aider à lever le voile
sur
la nature de l'évolution des galaxies.
Les chercheurs de Galaxy
Zoo, une collaboration entre les groupes de
recherche de l'Université d'Oxford et de Portsmouth en
Grande-Bretagne, sont déjà en train
d'écrire la
première publication étayée par la
classification
des galaxies menée jusqu'ici. Ils ont également
demandé du temps d'observation sur de grands
téléscopes pour suivre quelques-unes des
découvertes
les plus inhabituelles réalisées par les
volontaires. Des projets sont à l'étude pour une
seconde phase exigeant
une analyse et des images plus détaillées en
provenance
d'une autre banque d'image.
Science citoyenne et loi
de Moore
Bien
sûr, les réseaux d’amateurs qui
participent au travail des chercheurs
n’ont rien de nouveau. Les ornithologues se basent sur les
observations
de non-professionnels pour suivre les changements des comportements
migratoires, les astronomes tirent profit depuis longtemps des
passionés qui scrutent le ciel à la recherche de
comètes, et les
archéologues bénéficient des
trouvailles des fouilleurs bénévoles. Mais
le potentiel que représente cette science citoyenne
s’accroît
rapidement par l’effet de la loi de Moore - le doublement de
la
puissance des ordinateurs tous les 18 mois environ – et de
l’augmentation équivalente de la bande passante
utilisable par les
internautes ordinaires. N’importe qui, sans autre outil
qu’un PC et une
connexion Internet haut débit, peut maintenant participer
à des projets
scientifiques complexes depuis le confort de sa salle à
manger.
Le plus facile reste le recrutement du public. La plupart des projets
de calcul partagé peuvent attirer plusieurs dizaines de
milliers de
personne sans faire de publicité simplement grâce
au bouche-à-oreille.
Le problème, c’est d’arriver
à occuper tous ces volontaires
enthousiastes. Le projet « Galaxy Zoo » a
d’abord été submergé par la
réponse du public et a dû renforcer ses serveurs
et son réseau
informatique pour faire face à l’afflux de
demandes pour ses images,
avec des pics de 70.000 [téléchargements]
à l’heure. Chris Lintott, de
l’université d’Oxford, chercheur
responsable du projet, a déclaré qu’il
était ravi de la réaction du public. «
Les gens se sont plaints de
devenir « accro » à notre site car on ne
sait jamais ce que l’image
suivante va nous révéler »,
dit-il.
Se pose ensuite la question
de la validité scientifique du travail effectué
par les bénévoles. La
plupart des projets, qu’ils se basent sur des cerveaux ou des
processeurs, font confiance, pour valider un résultat, aux
vérifications indépendantes effectuées
par différents volontaires. Dans
le cas du « Galaxy Zoo », par exemple, chaque image
a été examinée par
30 bénévoles, qui se sont
révélés tout aussi précis
qu’un astronome
professionnel. Les chercheurs assistent même souvent
à une inversion des
rôles, lorsque certains volontaires aux
compétences techniques affûtées
arrivent à repérer des bugs dans leurs programmes
informatiques et les
aident à les corriger.
 |
| Le projet SETI à la recherche des
extra-terrestres avec SETI@Home; simuler le climat avec
climateprediction.net; trier les galaxies avec Galaxy Zoo |
Malgré
tout, la plus grosse barrière reste de faire accepter aux
autres
chercheurs l’idée que le calcul partagé
n’est pas qu'un simple tour de
passe-passe publicitaire, mais bien une ressource énorme,
encore
largement inexploitée. Quand Andrew Westphal, de
l’université de
Californie à Berkeley, a commencé à
parler à ses collègues d’utiliser
le calcul partagé pour détecter les traces
potentielles laissées par de
microscopiques grains de poussière interstellaire dans les
cavités de l'aérogel poreux, il a
d’abord rencontré un scepticisme
considérable.
Et pourtant, tel était le problème auquel il
était confronté depuis le
retour sur Terre en 2006 d’une capsule de la sonde
américaine «
Stardust ».
Depuis
son début en août 2006, le projet
Sardust@Home a recruté quelques 24.000
bénévoles pour observer, par «
microscope virtuel » interposé, les images de
l'aérogel. En moins d’un
an ils ont réalisé plus de 40 million
d’observations et trouvé 50
particules de poussière potentielles que les chercheurs
prévoient
maintenant d’extraire. Quand le Dr Westphal
présenta ses résultats lors
d’une conférence au mois de mars dernier, le
degré avec lequel les
observations concordaient, même sur les traces les plus
fines, chacune
ayant été repérée par des
centaines de volontaires indépendants,
emporta l’adhésion des sceptiques.
Les
projets de recherche de
poussière cosmique ou de classification des galaxies
plaisent aux
jeunes cybernautes, mais qu’en est-il d’autres
tâches plus
terre-à-terre ? Heureusement, le nombre
d’internautes est tellement
grand qu’il s’en trouvera sûrement
quelques uns, quelque part, qui se
prendront d’intérêt pour tel ou tel
projet. Mobiliser suffisamment de
bénévoles pour documenter des
spécimens végétaux sortis
d’archives
poussiéreuses du XIXème siècle, par
exemple, pourrait sembler une
gageure et pourtant c’est exactement ce que Herbaria@Home est
en train
de réaliser.
Le
projet a été lancé
l’année dernière par Tom
Humphrey du Musée de Manchester et
déjà, quelques 12.000 spécimens
extraits d’herbiers ont été
décrits par les volontaires. Cela consiste
généralement à
télécharger une image du spécimen,
à déchiffrer les
divers commentaires manuscrits d’experts qui s’y
rapportent et à saisir
de manière organisée ces informations sur un site
internet. Le projet a
commencé par des spécimens en provenance de
l’herbier de l’école de Shrewsbury,
mais un ambitieux plan de développement consistera
à se tourner également vers les collections
d’universités
et de musées nationaux et étrangers. Bien que
cela puisse ne pas paraître
techniquement très avancé, le projet se base sur
des images numériques
à très haute résolution et sur la
possibilité, pour un internaute
lambda, de les télécharger et les afficher
convenablement, ce qui
n’aurait pas été possible il y a
seulement quelques années.
Bossa
nova
Afin
de faciliter l’accès à des projets de
ce genre, le Dr Anderson a
récemment lancé une nouvelle plate-forme
« libre » appelée BOSSA
(Berkeley Open System for Skill Aggregation ou Système
Ouvert de
Berkeley pour l'Agrégation des Compétences), qui
vise à réaliser pour la
« réflexion partagée
» ce que BOINC a fait pour le calcul partagé.
L’un
des premiers clients du Dr Anderson est Peter
Amoako-Yirenkyi, de
l’ université
des sciences et technologies de Kwame Nkrumah
à Kumasi
au
Ghana, qui travaille avec d’autres chercheurs africains et un
groupe de
recherche appelé UNOSAT
qui retraite des données numériques
satellitaires pour diverses agences onusiennes.
Ce
projet, qui
fait partie de l’initiative Africa@Home
sous la coordination de
l’université
de Genève, recrutera des volontaires afin
d’extraire des
informations cartographiques utiles, telles que la position des routes,
des villages, des champs, etc., à partir de photos satellite
de régions
africaines dont les cartes sont complètement
obsolètes, voire
inexistantes. Cela devrait beaucoup aider les autorités
régionales en
charge de l'aménagement du territoire, les travailleurs
humanitaires et les
chercheurs qui décrivent les effets des changements
climatiques. Le Dr
Amoako-Yirenkyi est enthousiasmé par les
débouchés d’un tel projet pour
les chercheurs africains. « Nous pourrons nous passer des
centres de
calcul et nous brancher directement sur un ordinateur global
», dit-il.
Plutôt que de s’inquiéter du
fossé numérique, les chercheurs des pays
en développement ont tout à
bénéficier de l’effet multiplicateur
qui en
découle.
Dernière mise à jour : 14-12-2007 17:49
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