Млечный Путь@дома
![]() | |
![]() Моделирование двух галактик, взаимодействующих друг с другом в MilkyWay@home | |
Разработчик(и) | Политехнический институт Ренсселера |
---|---|
Статус разработки | Активный |
Операционная система | Кросс-платформенный |
Платформа | БОИНК |
Тип | астроинформатика |
Лицензия | Лицензия GNU GPL v3 [1] |
Средняя производительность | 1 683 957 гигафлопс (июнь 2023 г.) [2] |
Активные пользователи | 11,686 |
Всего пользователей | 255,522 |
Активные хосты | 30,519 |
Всего хостов | 674,908 |
Веб-сайт | Млечный Путь |
MilkyWay@home — это волонтерский вычислительный проект в категории астрофизики , работающий на платформе открытой инфраструктуры для сетевых вычислений Беркли (BOINC). Использование резервной вычислительной мощности более чем 38 000 компьютеров, которыми управляют более 27 000 активных волонтеров по состоянию на ноябрь 2011 г. [update], [3] Проект MilkyWay@home направлен на создание точных трехмерных динамических моделей звездных потоков в непосредственной близости от Млечного Пути . SETI @home и Einstein@home — это третий компьютерный проект такого типа, основной целью которого является исследование явлений в межзвездном пространстве. Его второстепенная цель — разработать и оптимизировать алгоритмы для добровольных вычислений.
Назначение и конструкция
[ редактировать ]MilkyWay@home — это результат сотрудничества и физики, прикладной физики и астрономии Политехнического института Ренсселера факультетов компьютерных наук при поддержке Национального научного фонда США . Им управляет команда, в которую входят астрофизик Хайди Джо Ньюберг и ученые-компьютерщики Малик Магдон-Исмаил , Болеслав Шимански и Карлос А. Варела .
К середине 2009 года основной астрофизический интерес проекта будет сосредоточен в потоке Стрельца . [4] огромный звездный поток, исходящий из карликовой сфероидальной галактики Стрельца , огибающей Млечный Путь. Картирование таких межзвездных потоков и их динамики с высокой точностью может дать важные ключи к пониманию структуры, формирования, эволюции и распределения гравитационного потенциала Млечного Пути и подобных галактик. Это также может дать представление о проблеме темной материи . По мере развития проекта он может обратить внимание на другие звездные потоки.
Используя данные Слоановского цифрового обзора неба , MilkyWay@home делит звездные поля на клинья примерно по 2,5 градуса. ширину и применяет самооптимизирующиеся методы вероятностного разделения (т. е. эволюционные алгоритмы ) для извлечения оптимизированных приливных потоков. Затем программа пытается создать новый, равномерно плотный сегмент звезд из входного сегмента, удаляя потоки данных. Каждый удаляемый поток характеризуется шестью параметрами: процентом звезд в потоке; угловое положение в полосе; три пространственных компонента (два угла плюс радиальное расстояние от Земли), определяющие удаленный цилиндр; и мера ширины. При каждом поиске серверное приложение отслеживает популяцию отдельных звезд, каждая из которых привязана к возможной модели Млечного Пути.
Подробности и статистика проекта
[ редактировать ]MilkyWay@home работает с 2007 года, а оптимизированные клиентские приложения для 32-битных и 64-битных операционных систем стали доступны в 2008 году. Возможности его заставки ограничены вращающимся отображением статистики BOINC пользователей без графического компонента. Вместо этого на YouTube публикуются анимации лучших компьютерных симуляций. [5]
Рабочие блоки, отправляемые клиентам, раньше требовали всего 2–4 часа вычислений на современных процессорах , однако их выполнение планировалось в короткие сроки (обычно три дня). К началу 2010 года проект регулярно отправлял гораздо более крупные модули, которые требовали 15–20 часов вычислительного времени на среднем ядре процессора и были действительны в течение примерно недели с момента загрузки. Это сделало проект менее подходящим для компьютеров, которые не используются в течение нескольких дней, или для учетных записей пользователей, которые не позволяют BOINC выполнять вычисления в фоновом режиме. По состоянию на 2018 год для выполнения многих задач на базе графического процессора на высокопроизводительной видеокарте требуется менее минуты.
Прогресс в области пропускной способности данных в рамках проекта в последнее время был очень динамичным. В середине июня 2009 года у проекта было около 24 000 зарегистрированных пользователей и около 1100 участвующих команд в 149 странах, а производительность составила 31,7 терафлопс . По состоянию на 12 января 2010 г. [update], эти цифры составили 44 900 пользователей и 1590 команд в 170 странах, но средняя вычислительная мощность подскочила до 1382 терафлопс. [6] что позволило бы MilkyWay@home занять второе место в TOP500 списке суперкомпьютеров . MilkyWay@home в настоящее время [ на момент? ] второй по величине добровольный вычислительный проект после Folding@Home , объем которого в 2009 году превысил 5000 терафлопс.
Такая пропускная способность значительно опережает привлечение новых пользователей, главным образом, благодаря развертыванию клиентского программного обеспечения, которое использует общедоступные графические процессоры (GPU) средней и высокой производительности для числовых операций в средах Windows и Linux. Код MilkyWay@home CUDA для широкого спектра графических процессоров Nvidia проекта был впервые опубликован в каталоге выпусков кода 11 июня 2009 года после экспериментальных выпусков в ответвлении MilkyWay@home (GPU) проекта. Также доступно приложение OpenCL для графических процессоров AMD Radeon.
MilkyWay@home — это проект Gridcoin, внесенный в белый список . [7] Это второй по величине производитель гридкоинов.
Научные результаты
[ редактировать ]Большая часть проекта MilkyWay@home создана для диссертации Натана Коула, а также существует несколько других диссертаций и научных публикаций, вдохновленных результатами расчетов приложений этого проекта.
- Мендельсон, Эрик Дж.; Ньюберг, Хайди Джо; Шелтон, Сиддхартха; Уидроу, Лоуренс М.; Томпсон, Джеффри М.; Гриллмайр, Карл Дж. (1 февраля 2022 г.). «Оценка массы и радиального профиля прародителя карликовой галактики потока Орфан-Ченаб с использованием MilkyWay@home» . Астрофизический журнал . 926 (2): 106. arXiv : 2201.03637 . Бибкод : 2022ApJ...926..106M . дои : 10.3847/1538-4357/ac498a . S2CID 245853837 .
- Донлон, Т.; Ньюберг, Х.; Вайс, Дж.; Гаффи, А.; Томпсон, Дж. (01.06.2021). «Тройной поток Стрельца на юге». Встреча AAS/Отдела динамической астрономии . 53 (5): 403.03. Бибкод : 2021DDA....5240303D .
- Мендельсон, Э.Дж.; Ньюберг, HJ; Шелтон, С.; Уидроу, Л.; Томпсон, Дж.; Гриллмайр, К. (01 июня 2021 г.). «Оценка массы и радиального профиля прародительницы карликовой галактики Потока-сироты с использованием MilkyWay@home». Встреча AAS/Отдела динамической астрономии . 53 (5): 403.01. Бибкод : 2021DDA....5240301M .
- Мендельсон, Э.Дж.; Ньюберг, HJ; Донлон, Т.; Томпсон, Дж. М. (01 августа 2020 г.). «Моделирование N-тела с MilkyWay@home». Встреча AAS/Отдела динамической астрономии . 52 (4): 200.01. Бибкод : 2020DDA....5120001M .
- Донлон, Томас; Ньюберг, Хайди Джо; Сандерсон, Робин; Уидроу, Лоуренс М. (01 октября 2020 г.). «Структура оболочки Млечного Пути указывает на время радиального столкновения» . Астрофизический журнал . 902 (2): 119. arXiv : 2006.08764 . Бибкод : 2020ApJ...902..119D . дои : 10.3847/1538-4357/abb5f6 . S2CID 219708644 .
- Шелтон, Сиддхартха; Ньюберг, Хайди Джо; Вайс, Джейк; Бауэр, Джейкоб С.; Арсено, Мэтью; Уидроу, Ларри; Рэймент, Клейтон; Деселл, Трэвис; Джадд, Роланд; Магдон-Исмаил, Малик; Мендельсон, Эрик; Ньюби, Мэтью; Райс, Колин; Шиманский, Болеслав К.; Томпсон, Джеффри М.; Варела, Карлос; Уиллетт, Бенджамин; Улин, Стив; Ньюберг, Ли (14 февраля 2021 г.). «Алгоритм реконструкции прародителя потерянного потока с помощью добровольных вычислений MilkyWay@home». arXiv : 2102.07257 .
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) - Ньюберг, Хайди Джо; Шелтон, Сиддхартха; Мендельсон, Эрик; Вайс, Джейк; Арсено, Мэтью; Бауэр, Джейкоб С.; Деселл, Трэвис; Джадд, Роланд; Магдон-Исмаил, Малик; Ньюберг, Ли А.; Ньюби, Мэтью; Рэймент, Клейтон; Райс, Колин; Шиманский, Болеслав К.; Томпсон, Джеффри М. (июнь 2019 г.). «Потоки и гало темной материи Млечного Пути». Труды Международного астрономического союза . 14 (С353): 75–82. дои : 10.1017/S174392131900855X . S2CID 208163330 .
- Шелтон, Сиддхартха; Ньюберг, Хайди Джо; Вайс, Джейк; Бауэр, Джейкоб С.; Арсено, Мэтью; Уидроу, Ларри; Рэймент, Клейтон; Деселл, Трэвис; Джадд, Роланд; Магдон-Исмаил, Малик; Мендельсон, Эрик; Ньюби, Мэтью; Райс, Колин; Шиманский, Болеслав К.; Томпсон, Джеффри М. (14 февраля 2021 г.). «Алгоритм реконструкции прародителя потерянного потока с помощью добровольных вычислений MilkyWay@home». arXiv : 2102.07257 .
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) - Вайс, Джейк; Ньюберг, Хайди Джо; Деселл, Трэвис (22 октября 2018 г.). «Путок звездных потоков в северной шапке Галактики» . Астрофизический журнал . 867 (1): Л1. arXiv : 1807.03754 . Бибкод : 2018ApJ...867L...1W . дои : 10.3847/2041-8213/aae5fc . S2CID 55047680 .
- Шелтон, Сиддхартха (декабрь 2018 г.). Ограничение свойств карликовых галактик с помощью приливных потоков (Диссертация). Бибкод : 2018PhDT.......235S . hdl : 20.500.13015/2346 .
- Вайс, Джейк (2018). Звездная плотность основной субструктуры в гало Млечного Пути (Диссертация). ПроКвест 2125438843 .
- Вайс, Джейк; Ньюберг, Хайди Джо; Ньюби, Мэтью; Деселл, Трэвис (27 сентября 2018 г.). «Подбор плотности подструктуры звездного гало с помощью MilkyWay@home» . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 238 (2): 17. arXiv : 1808.06659 . Бибкод : 2018ApJS..238...17W . дои : 10.3847/1538-4365/aadb92 . S2CID 119327847 .
- Ньюберг, Хайди Джо; Шелтон, Сиддхартха; Вайс, Джейк (01 января 2018 г.). «Охарактеризация приливных потоков Млечного Пути и темной материи с помощью MilkyWay@home». Тезисы докладов собрания Американского астрономического общества № 231 . 231 : 212.07. Бибкод : 2018AAS...23121207N .
- Ньюберг, Хайди; Шелтон, Сиддхартха (01 апреля 2018 г.). «Реконструкция прародительницы карликовой галактики по приливным потокам с использованием MilkyWay@home». Встреча AAS/Отдела динамической астрономии . 49 : 303.02. Бибкод : 2018DDA....4930302N .
- Дюма, Жюли; Ньюберг, Хайди Дж.; Недзельски, Бетани; Сассер, Адам; Томпсон, Джеффри М.; Вайс, Джейк; Льюис, Ким М. (16 сентября 2015 г.). «Проверка теории каустики темной материи на примере наблюдений в Млечном Пути». Астрофизический журнал . 811 (1): 36. arXiv : 1508.04494 . Бибкод : 2015ApJ...811...36D . дои : 10.1088/0004-637x/811/1/36 . S2CID 62792604 .
- Вайс, Джейк; Ньюберг, Хайди Джо; Арсено, Мэтью; Бектел, Торрин; Деселл, Трэвис; Ньюби, Мэтью; Томпсон, Джеффри М. (01 января 2016 г.). «Использование новой модели для определения абсолютных величин отклонения главной последовательности для измерения звездных потоков в гало Млечного Пути». Тезисы докладов о заседании Американского астрономического общества № 227 . 227 : 341,19. Бибкод : 2016AAS...22734119W .
- Шелтон, Сиддхартха; Ньюберг, Хайди Джо; Арсено, Мэтью; Бауэр, Джейкоб; Деселл, Трэвис; Джадд, Роланд; Магдон-Исмаил, Малик; Ньюби, Мэтью; Райс, Колин; Томпсон, Джеффри; Улин, Стив; Вайс, Джейк; Уидроу, Ларри (01 января 2016 г.). «Измерение темной материи с помощью MilkyWay@home». Тезисы докладов о заседании Американского астрономического общества № 227 . 227 :139.11. Бибкод : 2016AAS...22713911S .
- Сюй, Ян; Ньюберг, Хайди Джо; Карлин, Джеффри Л.; Лю, Чао; Дэн, Лицай; Ли, Цзин; Шёнрих, Ральф; Янни, Брайан (11 марта 2015 г.). «Кольца и радиальные волны в диске Млечного Пути». Астрофизический журнал . 801 (2): 105. arXiv : 1503.00257 . Бибкод : 2015ApJ...801..105X . дои : 10.1088/0004-637x/801/2/105 . S2CID 119124338 .
- Шибелли, Саманта; Ньюберг, Хайди Джо; Карлин, Джеффри Л.; Янни, Брайан (2 декабря 2014 г.). «Перепись голубых звезд в SDSS DR8». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 215 (2): 24. arXiv : 1411.5744 . Бибкод : 2014ApJS..215...24S . дои : 10.1088/0067-0049/215/2/24 . S2CID 8621834 .
- Ньюберг, Хайди Джо (август 2012 г.). «Определение расстояний до звезд статистически по фотометрии» . Труды Международного астрономического союза . 8 (С289): 74–81. arXiv : 1411.5999 . дои : 10.1017/S174392131202114X . S2CID 119071864 .
- Сюй, Ян; Ньюберг, Хайди (май 2013 г.). «Исследование галактических структур за пределами Солнца в направлении антицентра Млечного Пути» . Труды Международного астрономического союза . 9 (S298): 450. doi : 10.1017/S1743921313007151 . S2CID 123228241 .
- Ньюберг, Хайди Джо; Ньюби, Мэтью; Деселл, Трэвис; Магдон-Исмаил, Малик; Шиманский, Болеслав; Варела, Карлос (май 2013 г.). «MilkyWay@home: использование компьютеров-добровольцев для ограничения темной материи в Млечном Пути» . Труды Международного астрономического союза . 9 (С298): 98–104. arXiv : 1411.6003 . дои : 10.1017/S1743921313006273 . S2CID 8058974 .
- Ньюби, Мэтью (август 2013 г.). Приливный поток Стрельца и форма галактического звездного гало (Диссертация). Бибкод : 2013PhDT........69N . hdl : 20.500.13015/971 . ПроКвест 1466022697 .
- Ньюби, Мэтью; Коул, Натан; Ньюберг, Хайди Джо; Деселл, Трэвис; Магдон-Исмаил, Малик; Шиманский, Болеслав; Варела, Карлос; Уиллетт, Бенджамин; Янни, Брайан (13 мая 2013 г.). «Пространственная характеристика приливных хвостов карликовой галактики Стрельца». Астрономический журнал . 145 (6): 163. arXiv : 1304.1476 . Бибкод : 2013AJ....145..163N . дои : 10.1088/0004-6256/145/6/163 .
- Гевара, Густаво; Деселл, Трэвис; ЛаПорт, Джейсон; Варела, Карлос А. (1 апреля 2011 г.). «Модульная визуализация распределенных систем» (PDF) . Электронный журнал CLEI . 14 (1). дои : 10.19153/cleiej.14.1.7 .
- Деселл, Трэвис; Магдон-Исмаил, Малик; Ньюберг, Хайди; Ньюберг, Ли А.; Шиманский, Болеслав К.; Варела, Карлос А. (30 декабря 2016 г.). «Надежный асинхронный метод Ньютона для крупномасштабных вычислительных систем». arXiv : 1702.02204 .
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) - Деселл, Трэвис; Магдон-Исмаил, Малик; Шиманский, Болеслав; Варела, Карлос А.; Уиллетт, Бенджамин А.; Арсено, Мэтью; Ньюберг, Хайди (2011). «Развитие моделирования N-тел для определения происхождения и структуры гало галактики Млечный Путь с использованием добровольных вычислений». 2011 Международный симпозиум IEEE по параллельной и распределенной обработке, семинары и докторский форум . стр. 1888–1895. CiteSeerX 10.1.1.731.7231 . дои : 10.1109/IPDPS.2011.346 . ISBN 978-1-61284-425-1 . S2CID 10643895 .
- Деселл, Трэвис; Андерсон, Дэвид П.; Магдон-Исмаил, Малик; Новинка, Хайди; Шиманский, Болеслав К.; Варела, Карлос А. (2010). «Анализ массово распределенных эволюционных алгоритмов». Конгресс IEEE по эволюционным вычислениям . стр. 1–8. дои : 10.1109/CEC.2010.5586073 . ISBN 978-1-4244-6909-3 . S2CID 581517 .
- Деселл, Трэвис; Магдон-Исмаил, Малик; Шиманский, Болеслав; Варела, Карлос А.; Ньюберг, Хайди; Андерсон, Дэвид П. (2010). «Проверка эволюционных алгоритмов на добровольных вычислительных сетях». Распределенные приложения и взаимодействующие системы . Конспекты лекций по информатике. Том. 6115. стр. 29–41. дои : 10.1007/978-3-642-13645-0_3 . ISBN 978-3-642-13644-3 .
- Коул, Нейт; Деселл, Трэвис; Ломбранья Гонсалес, Даниэль; Фернандес Де Вега, Франциско; Магдон-Исмаил, Малик; Ньюберг, Хайди; Шиманский, Болеслав; Варела, Карлос (2010). «Эволюционные алгоритмы на добровольных вычислительных платформах: проект Млечный Путь @Home». Параллельный и распределенный вычислительный интеллект . Исследования в области вычислительного интеллекта. Том. 269. стр. 63–90. дои : 10.1007/978-3-642-10675-0_4 . ISBN 978-3-642-10674-3 .
- Деселл, Трэвис (декабрь 2009 г.). Асинхронная глобальная оптимизация для крупномасштабных вычислений (Диссертация). hdl : 20.500.13015/2902 . OCLC 1150135368 .
- Деселл, Трэвис; Магдон-Исмаил, Малик; Шиманский, Болеслав; Варела, Карлос; Ньюберг, Хайди; Коул, Натан (2009). «Надежная асинхронная оптимизация добровольных вычислительных сетей». 2009 Пятая Международная конференция IEEE по электронной науке . стр. 263–270. CiteSeerX 10.1.1.158.8407 . doi : 10.1109/e-Science.2009.44 . ISBN 978-1-4244-5340-5 . S2CID 5214001 .
- Деселл, Трэвис; Уотерс, Энтони; Магдон-Исмаил, Малик; Шиманский, Болеслав К.; Варела, Карлос А.; Ньюби, Мэтью; Ньюберг, Хайди; Пшиставик, Андреас; Андерсон, Дэвид (2010). «Ускорение проекта добровольных вычислений Млечного Пути @Home с помощью графических процессоров». Параллельная обработка и прикладная математика . Конспекты лекций по информатике. Том. 6067. стр. 276–288. дои : 10.1007/978-3-642-14390-8_29 . ISBN 978-3-642-14389-2 .
- Деселл, Трэвис; Шиманский, Болеслав; Варела, Карлос (2008). «Асинхронный гибридный генетически-симплексный поиск для моделирования галактики Млечный Путь с использованием добровольных вычислений». Материалы 10-й ежегодной конференции по генетическим и эволюционным вычислениям . стр. 921–928. дои : 10.1145/1389095.1389273 . ISBN 9781605581309 . S2CID 10952453 .
- Коул, Натан; Ньюберг, Хайди Джо; Магдон-Исмаил, Малик; Деселл, Трэвис; Доуси, Кристофер; Хаяши, Уоррен; Лю, Синьян Фред; Пурнелл, Джонатан; Шиманский, Болеслав; Варела, Карлос; Уиллетт, Бенджамин; Вишневский, Джеймс (20 августа 2008 г.). «Аппликация приливных потоков с учетом максимального правдоподобия применительно к приливным хвостам карликов Стрельца». Астрофизический журнал . 683 (2): 750–766. arXiv : 0805.2121 . Бибкод : 2008ApJ...683..750C . дои : 10.1086/589681 . S2CID 1660060 .
- Деселл, Трэвис; Шиманский, Болеслав; Варела, Карлос (2008). «Асинхронный генетический поиск для научного моделирования крупномасштабных гетерогенных сред». 2008 Международный симпозиум IEEE по параллельной и распределенной обработке . стр. 1–12. дои : 10.1109/IPDPS.2008.4536169 . ISBN 978-1-4244-1693-6 . S2CID 1107218 .
- Шиманский, Болеслав К.; Деселл, Трэвис; Варела, Карлос (2008). «Влияние гетерогенности на асинхронный панмиктический генетический поиск». Параллельная обработка и прикладная математика . Конспекты лекций по информатике. Том. 4967. стр. 457–468. CiteSeerX 10.1.1.78.2043 . дои : 10.1007/978-3-540-68111-3_48 . ISBN 978-3-540-68105-2 .
- Деселл, Трэвис; Коул, Натан; Магдон-Исмаил, Малик; Ньюберг, Хайди; Шиманский, Болеслав; Варела, Карлос (2007). «Распределенная и общая оценка максимального правдоподобия». Третья Международная конференция IEEE по электронной науке и грид-вычислениям (E-Science 2007) . стр. 337–344. CiteSeerX 10.1.1.65.4065 . doi : 10.1109/E-SCIENCE.2007.30 . ISBN 978-0-7695-3064-2 . S2CID 1043475 .
См. также
[ редактировать ]Внешние ссылки
[ редактировать ]- Официальный сайт
- Статистика MilkyWay@home на сайте статики проекта BOINC
- Исходный код [1] , [2] , [3]
- «Млечный Путь@Дома» . BOINC Radio - Краткое описание проекта (подкаст).
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Milkyway выпущен под лицензией GPLv3.
- ^ де Зуттер В. «MilkyWay@home: Подробная статистика» . boincstats.com . Проверено 18 июня 2023 г.
- ^ де Зуттер В. «MilkyWay@home: Кредитный обзор» . boincstats.com . Проверено 18 сентября 2017 г.
- ^ Статическая 3D-рендеринг потока Стрельца. Архивировано.
- ^ Видео наиболее известных компьютерных симуляций этого проекта.
- ^ Данные получены со страницы статистики проекта BOINC. Архивировано 26 февраля 2014 г. на Wayback Machine 22 июня 2009 г. и 12 января 2010 г. соответственно.
- ^ «Белый список Gridcoin» . Проверено 29 ноября 2015 г.
