Распределённые вычисления и Einstein@Home.⁠⁠

Когда-то очень давно я пилил длиннопост про систему BOINC - систему распределённых вычислений. Вот он. Если хотите понимать то, что описано ниже, рекомендую сперва ознакомиться с тем постом.

Тогда ещё майнинг битков только-только набирал обороты, а порог вхождения в это дело стоил относительно недорого. И именно тогда те, кто изначально участвовал в "распределёнках" массово это дело бросили - майнить полезнее для кошелька. Я же, исключительно из научно-альтруистических соображений, все это время тихо-мирно продолжал возиться с проектом Einstein@Home - делом для меня совершенно не доходным, но интересным и полезным в научно-прикладном плане.

С тех пор я серьёзно обновил конфигурацию своего компа. В подробности не буду вдаваться - кому интересно будет - распишу. Скажу лишь только что мощностей хватает с избытком, а в самом проекте я занимаю почётное место в личном зачёте по количеству выполняемых работ.

Чем же мы занимаемся? И что за проект такой Einstein@Home? Einstein@Home - это проект разработанный для поиска сигналов, приходящих к нам от чрезвычайно плотных и быстровращающихся звёзд и чёрных дыр, среди данных, получаемых с Лазерного Интерферометра Обсерватории Гравитационных волн (Laser Interferometer Gravitational wave Observatory - LIGO) в США и обсерватории для поиска гравитационных волн GEO 600, расположенной в Германии. На фото ниже - Обсерватория LIGO в Ханфорде (LIGO Hanford Observatory - LHO) Состоит из двух интерферометров - один с плечами длиной 4 км (H1), и другой - с плечами по 2 км (H1).

Обсерватории измеряют рябь пространства-времени, известную как гравитационные волны. Волны регистрируются благодаря паре перпендикулярных лучей лазера, проходящих через каждую из установок. При их прохождении через лучи, гравитационная волна будет слегка искажать длину пути каждого из них. Наблюдения гравитационных волн учёными LIGO и GEO 600 происходит за счёт сравнения изменений в пути этих лучей. Чем длиннее луч, тем больше его чувствительность. Лучи лазера путешествуют вперёд и назад между парой зеркал, раздёлённых расстоянием в 600 метров в GEO и четырьмя километрами в LIGO, что делает эти обсерватории очень чувствительными. Фактически, LIGO может измерить изменение в пути луча лазера равное одной стомиллионной от диаметра атома водорода.

Обработка данных обсерваторий - это очень-очень сложное и ресурсозатратное дело. Как я писал в своём старом посте, для этого используются компьютерные мощности добровольцев проекта - меня и ещё пару десятков тысяч человек во всём мире.

И что? - спросите вы? Где профит? Зачем тебе это надо? Отвечу.

Смотрите. Это две чёрные дыры. И процесс их столкновения. Ударная волна от такой встречи как фольгу сминает пространство-время. Это и была цель - засечь такую "деформацию" и убедиться, что она происходит из-за слияния сверхтяжёлых сверхплотных объектов. Это - невероятная сложная задача для физиков, математиков, астрономов. И я ОЧЕНЬ рад, что мне удалось внести свою маленькую лепту в такое великое дело как подтверждение существования гравитационных волн.

Так была открыта новая область астрономии - гравитационно-волновая астрономия. С помощью неё мы, человечество, доказали существование систем двойных чёрных дыр, сформулировали и объяснили основные принципы гравитационного дальнодействия. И, возможно, это приведёт (скорее бы!) к доказательству существования гравитона.

Что же на фото? Каждый уголковый маркер на звёздной сфере соответствует текущему положению зенита одного из инструментов, собирающих данные для Einstein@Home. В виде уголков они показаны потому, что, по сути, эти детекторы являются большими интерферометрами Майкельсона. Ориентация детекторов правильная, но они не масштабируются.

Оказать посильную помощь проекту может каждый. Einstein@Home полагается на частных обладателей компьютеров, которые могли бы пожертвовать временем своего компьютера для анализа данных с LIGO. Всё, что им нужно сделать - так это установить на своём компьютере небольшую программу - хранитель экрана. Затем выбрать нужный проект из предлагаемых. Программа будет автоматически скачивать крошечные порции из огромного набора данных, полученных на GEO 600 и LIGO. Во время простаивания компьютер будет обрабатывать эти данные, и отправлять их учёным. Хранитель экрана будет запускаться только тогда, когда вы НЕ будете использовать свой компьютер, или же вы не запустите его самостоятельно. Работа Einstein@Home не отразится на производительности вашего компьютера. Но если хочется показывать реально хорошие результаты, стоит иметь машинку посерьёзнее.

Отвечу на все интересующие вас вопросы, если таковые возникнут.

PS: БМ ругался на первое фото. Но оно самое популярное и при обсуждении LIGO прикрепляется почти всегда.