Voie Lactée à la maison

MilkyWay@home est un projet de calcul bénévole dans le domaine de l'astrophysique , exécuté sur la plate-forme Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC). En utilisant la puissance de calcul inutilisée de plus de 38 000 ordinateurs gérés par plus de 27 000 volontaires actifs en novembre 2011 , le projet MilkyWay@home vise à générer des modèles dynamiques tridimensionnels précis des flux stellaires dans le voisinage immédiat de la Voie lactée . Avec SETI@home et Einstein@home , il s'agit du troisième projet informatique de ce type dont l'objectif principal est l'étude des phénomènes dans l'espace interstellaire. Son objectif secondaire est de développer et d'optimiser des algorithmes pour le calcul bénévole.

MilkyWay@home est le fruit d'une collaboration entre les départements d' informatique et de physique, de physique appliquée et d'astronomie de l' Institut polytechnique Rensselaer et est soutenu par la National Science Foundation des États-Unis . Il est géré par une équipe qui comprend l'astrophysicienne Heidi Jo Newberg et les informaticiens Malik Magdon-Ismail, Bolesław Szymański et Carlos A. Varela.

À la mi-2009, le principal intérêt astrophysique du projet concerne le courant du Sagittaire un immense flux stellaire émanant de la galaxie sphéroïdale naine du Sagittaire qui entoure la Voie lactée. La cartographie de ces courants interstellaires et de leur dynamique avec une grande précision pourrait fournir des indices cruciaux pour comprendre la structure, la formation, l'évolution et la distribution du potentiel gravitationnel de la Voie lactée et des galaxies similaires. Cela pourrait également apporter des informations sur la question de la matière noire . Au fur et à mesure de l'évolution du projet, il pourrait s'intéresser à d'autres courants stellaires.

En utilisant les données du Sloan Digital Sky Survey , MilkyWay@home divise les champs d'étoiles en segments d'environ 2,5 degrés de largeur et applique des techniques de séparation probabiliste auto-optimisées (c'est-à-dire des algorithmes évolutionnaires ) pour extraire les courants de marée optimisés. Le programme tente ensuite de créer un nouveau segment d'étoiles uniformément dense à partir du segment d'entrée en supprimant des flux de données. Chaque flux supprimé est caractérisé par six paramètres : le pourcentage d'étoiles dans le flux ; la position angulaire dans la bande ; les trois composantes spatiales (deux angles, plus la distance radiale par rapport à la Terre) définissant le cylindre supprimé ; et une mesure de largeur. Pour chaque recherche, l'application serveur garde la trace d'une population d'étoiles individuelles, chacune étant attachée à un modèle possible de la Voie lactée.

MilkyWay@home est actif depuis 2007 et des applications client optimisées pour les systèmes d'exploitation 32 bits et 64 bits sont disponibles depuis 2008. Sa fonction d'économiseur d'écran se limite à un affichage rotatif des statistiques BOINC des utilisateurs , sans composant graphique. Au lieu de cela, des animations des meilleures simulations informatiques sont partagées via YouTube.

Les unités de travail envoyées aux clients ne nécessitaient auparavant que 2 à 4 heures de calcul sur les processeurs modernes , mais leur exécution était prévue dans un délai court (généralement trois jours). Début 2010, le projet envoyait régulièrement des unités beaucoup plus grandes qui nécessitaient 15 à 20 heures de temps de calcul sur le cœur de processeur moyen et étaient valables pendant environ une semaine à compter du téléchargement. Cela rendait le projet moins adapté aux ordinateurs qui ne sont pas en fonctionnement pendant des périodes de plusieurs jours ou aux comptes utilisateurs qui ne permettent pas à BOINC de calculer en arrière-plan. En 2018, de nombreuses tâches basées sur le GPU ne nécessitent que moins d'une minute pour être exécutées sur une carte graphique haut de gamme.

Le projet a connu une progression très dynamique en termes de débit de données. À la mi-juin 2009, le projet comptait environ 24 000 utilisateurs enregistrés et environ 1 100 équipes participantes dans 149 pays et fonctionnait à 31,7 Tera FLOPS . Au 12 janvier 2010 , ces chiffres étaient de 44 900 utilisateurs et 1 590 équipes dans 170 pays, mais la puissance de calcul moyenne avait bondi à 1 382 TFlops, ce qui placerait MilkyWay@home au deuxième rang dans la liste TOP500 des supercalculateurs . MilkyWay@home est actuellement le deuxième plus grand projet de calcul bénévole derrière Folding@Home qui a franchi la barre des 5 000 TFlops en 2009.

Le fait que le débit de données ait largement dépassé l'acquisition de nouveaux utilisateurs est principalement dû au déploiement de logiciels clients qui utilisent des unités de traitement graphique (GPU) de moyenne et haute performance couramment disponibles pour les opérations numériques dans les environnements Windows et Linux. Le code CUDA de MilkyWay@home pour une large gamme de GPU Nvidia a été publié pour la première fois dans le répertoire de publication de code du projet le 11 juin 2009, après des versions expérimentales dans le fork MilkyWay@home (GPU) du projet. Une application OpenCL pour les GPU AMD Radeon est également disponible.

MilkyWay@home est un projet gridcoin sur liste blanche. C'est le deuxième plus grand fabricant de gridcoins.

Une grande partie du projet MilkyWay@home a été créée pour la thèse de Nathan Cole et il existe également plusieurs autres thèses et publications scientifiques inspirées des calculs résultant des applications de ce projet.

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