BOINC
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1. 개요
BOINC는 분산 컴퓨팅 프로젝트를 위한 오픈 소스 플랫폼으로, 서버 시스템과 클라이언트 소프트웨어로 구성되어 있다. 개인 컴퓨터의 유휴 자원을 활용하여 과학 연구에 기여하도록 설계되었으며, 다양한 프로젝트를 지원한다. BOINC는 원래 SETI@home 프로젝트를 위해 개발되었으며, GPU를 활용하여 계산 속도를 향상시키는 기능을 제공한다. BOINC는 크레딧 시스템을 통해 기여도를 측정하며, 현재 진행 중인 다양한 과학 프로젝트와 완료된 프로젝트를 포함한다.
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셀 컴퓨팅 βirth는 게놈 분석, 전투 재현, HD 영상 제작 등 다양한 분야의 분산 컴퓨팅 프로젝트를 제공했다. - BOINC - SETI@home
SETI@home은 외계 지적 생명체의 신호를 찾기 위해 개인용 컴퓨터의 유휴 자원을 활용하는 분산 컴퓨팅 프로젝트로, 전파망원경 데이터를 분석하여 인공적인 전파 신호를 식별하며 분산 컴퓨팅 가능성을 입증하고 기술 발전에 기여했다. - 자유 과학 소프트웨어 - SciPy
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김프(GIMP)는 GNU 프로젝트에서 개발된 크로스 플랫폼 기반의 무료 오픈소스 래스터 그래픽 편집기로, 다양한 운영체제를 지원하며 풍부한 기능을 제공하지만 사용자 인터페이스에 대한 비판과 일부 기능의 부족함에 대한 평가도 존재한다. - 크로스 플랫폼 자유 소프트웨어 - Tcl
Tcl은 존 오스터하우트가 개발한 명령어 기반의 프로그래밍 언어로, Tk 툴킷과 결합하여 GUI 스크립팅 환경으로 발전했으며, 다양한 운영체제에서 사용 가능하고 C, C++, Java 등 다른 언어와의 인터페이스를 지원한다.
| BOINC - [IT 관련 정보]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
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| 개발자 | 캘리포니아 대학교 버클리 |
| 출시일 | 2002년 4월 10일 |
| 최신 안정 버전 | 윈도우: 8.0.2 (2024년 5월 30일) macOS: 8.0.2 (2024년 5월 30일) 리눅스: 8.0.2 (2024년 5월 30일) 안드로이드: 8.0.2 (2024년 5월 30일) |
| 최신 미리보기 버전 | 8.0.4 (2024년 7월 23일) |
| 프로그래밍 언어 | C++ (클라이언트/서버) PHP (프로젝트 CMS) Java/Kotlin (안드로이드 클라이언트) |
| 운영 체제 | 윈도우 macOS 리눅스 안드로이드 FreeBSD Raspberry Pi OS |
| 장르 | 그리드 컴퓨팅 자원 봉사 컴퓨팅 |
| 라이선스 | LGPL-3.0-or-later BOINC 라이선스 |
| 웹사이트 | BOINC 공식 웹사이트 |
| 기술 정보 | |
| 설명 | 오픈 소스 미들웨어 시스템으로 자원 봉사 및 그리드 컴퓨팅에 사용 |
| 프로젝트 지원 | 다양한 BOINC 프로젝트 |
| 컴퓨팅 파워 | BOINC는 세계에서 가장 큰 컴퓨팅 그리드 중 하나로, 세계 슈퍼컴퓨터와 경쟁 가능 2021년 11월 기준, BOINC의 컴퓨팅 파워는 42.7 페타플롭스에 달함 |
| 역사 | |
| 개발 시작 | 2002년 4월 10일 |
| 개발 기관 | 캘리포니아 대학교 버클리 |
| 자금 지원 | 미국 국립과학재단 (2002년) 미국 국립과학재단 (2004년) 미국 국립과학재단 (2007년) |
| 관련 프로젝트 | |
| 주요 프로젝트 | Rosetta@home World Community Grid SETI@home |
| 기타 프로젝트 | 안드로이드 기기 지원 FreeBSD 지원 |
2. BOINC의 디자인 및 구조
BOINC는 서버 시스템과 클라이언트 시스템으로 구성되어 있으며, 이 둘은 분산, 작업, 그리고 완료된 작업 유닛을 주고받는 등 서로 상호 소통하는 구조로 디자인되었다. 누구나 분산 컴퓨팅 프로젝트를 시작할 수 있도록 개방형 구조로 설계되었다. 대부분의 BOINC 프로젝트는 수익을 추구하지 않으며, 자원봉사자들의 참여를 통해 운영된다.[20]
BOINC는 사용하지 않는 CPU와 GPU의 연산 능력을 활용하여 과학 컴퓨팅을 수행하는 소프트웨어이다. BOINC는 작업 단위를 처리하고 분배하며, 결과를 반환하기 위해 통신하는 서버 시스템과 클라이언트 소프트웨어로 구성된다.
안드로이드용 BOINC 앱도 존재하여, 스마트폰, 태블릿, 킨들과 같은 안드로이드 기기 소유자라면 누구나 사용하지 않는 컴퓨팅 성능을 공유할 수 있다. 사용자는 앱에서 제공되는 프로젝트 목록에서 지원할 연구 프로젝트를 선택할 수 있다. 기본적으로 기기가 WiFi 네트워크에 연결되어 있고, 충전 중이며, 배터리 충전량이 90% 이상일 때만 컴퓨팅을 허용한다.[132] 이러한 설정은 사용자의 필요에 따라 변경할 수 있다. 하지만 모든 BOINC 프로젝트를 이용할 수 있는 것은 아니며,[133] 일부 프로젝트는 특정 버전의 안드로이드 OS만 지원하거나 작업이 간헐적으로 제공될 수 있다. 현재 이용 가능한 프로젝트와 호환되는 플랫폼은 BOINC 프로젝트 웹사이트에서 확인할 수 있다.
2. 1. BOINC 플랫폼의 기원
BOINC는 원래 SETI@home 프로젝트를 관리하기 위해 개발되었다. 최초의 SETI 클라이언트는 BOINC 프로그램이 아닌 오직 SETI@home만 실행할 수 있는 프로그램이었다. SETI@home은 최초의 자원봉사 분산컴퓨팅 프로젝트 중 하나였으나, 높은 수준의 보안으로 설계되지 않았다. 그 결과, 일부 참여자들은 프로젝트에서 부정한 방법으로 기여도를 높이려고 시도했다.[145] BOINC는 이러한 보안 문제를 해결하기 위해 부분적으로 설계되었다.[16]BOINC 프로젝트는 2002년 2월에 시작되었으며, 첫 번째 버전은 2002년 4월 10일에 출시되었다. 최초의 BOINC 기반 프로젝트는 2004년 6월 9일에 시작된 Predictor@home이었다.
구 SETI@home에서는 작업 종료 직전의 작업을 복제하여 부정하게 공적 값을 획득하는 치트 행위가 문제가 되었지만, BOINC에서는 개별 작업이 어떤 참가자의 어떤 컴퓨터에 배포되었는지를 파악하고 있어 이러한 문제가 발생하지 않는다.
2. 2. BOINC 관리자
BOINC는 크게 각각의 등록된 프로젝트를 실행하는 BOINC 본체 프로그램과 운영과 관련된 환경을 관리하는 관리자 프로그램(BOINC Manager)으로 구성되며, 일반 사용자들이 보게 되는 화면은 관리자 화면이다.[23] 사용자들은 관리자를 통하여 등록된 프로젝트의 진행 현황 및 구동 여부를 통제하고 그 결과를 조회할 수 있다.BOINC 관리자는 현재 "고급 보기"와 "단순화된 GUI(Graphical User Interface)"의 두 가지 보기를 제공한다. 단순화된 GUI의 모양(스킨)은 사용자 정의가 가능하며, 사용자는 자신만의 디자인을 만들 수 있다.
BOINC 계정 관리자는 여러 컴퓨터(CPU)와 운영 체제에 걸쳐 여러 BOINC 프로젝트 계정을 관리하는 응용 프로그램이다. 계정 관리자는 BOINC를 처음 접하거나 여러 컴퓨터로 여러 프로젝트에 참여하는 사람들을 위해 고안되었다. 현재 및 과거 계정 관리자는 다음과 같다.
2. 3. 화면보호기
BOINC 화면보호기는 BOINC 매니저에서 제공하는 정보를 출력한다. 활성화된 작업 진행 상황과 참여 중인 프로젝트의 크레딧 정보 등을 보여준다.[1]프로젝트 화면보호기는 각 분석 작업 프로세스에서 제공하는 정보를 출력한다. ‘그래픽 보여주기’ 기능을 제공하는, 연산 중인 작업에 한하여 작동한다. SETI@Home이나 Einstein@Home 등 일부 프로젝트에서만 지원하며, 프로젝트 홈페이지에서 화면보호기의 디자인을 변경할 수 있다.[1]
2. 4. GPU 사용
일부 프로젝트에서는 수학, 과학 및 공학 분야의 복잡한 연산을 보다 빠르게 수행하기 위해 CPU뿐만 아니라 그래픽 카드의 GPU를 사용하는 기능이 있다. 해당 프로젝트에서 GPU용 프로그램을 지원해야 하며 GPU 기능을 지원하는 경우 CPU에 비해 훨씬 더 빠르게 계산을 수행할 수 있다. 단, 프로젝트마다 지원하는 GPU가 다르기 때문에 해당 프로젝트가 엔비디아의 GPU를 지원하는지 ATI사의 GPU를 지원하는지 확인하고 사용해야 한다.[20]BOINC는 2008년 엔비디아(Nvidia)가 GPU를 과학 컴퓨팅에 사용하는 CUDA라는 언어를 개발했다고 발표했다. 엔비디아의 지원을 받아 밀키웨이@홈(MilkyWay@home), SETI@home 등 여러 BOINC 기반 프로젝트는 CUDA를 사용하여 NVIDIA GPU에서 실행되는 애플리케이션을 개발했다. BOINC는 2009년 10월 ATI/AMD 계열 GPU에 대한 지원을 추가했다. GPU 애플리케이션은 이전 CPU 전용 버전보다 2배에서 10배 빠르게 실행된다. OpenCL을 통해 macOS와 AMD Radeon 그래픽 카드를 사용하는 컴퓨터에 대한 GPU 지원이 추가되었으며, 현재 BOINC 클라이언트는 Windows, Linux 및 macOS에서 OpenCL을 지원한다. 인텔(Intel) GPU에 대한 GPU 지원도 제공된다.[20]
2. 5. 크레딧 시스템
BOINC의 각 프로젝트들은 연산을 수행한 내역에 대해 일정량의 크레딧을 제공하며, 사용자들은 이 크레딧을 통해 서로 경쟁할 수 있다. BOINC 공식 사이트 외에도 각 사용자의 크레딧 현황을 프로젝트별 및 통합하여 제공하는 여러 사이트들이 존재한다.[146]BOINC 크레딧 시스템은 결과를 검증한 후 크레딧을 부여함으로써 부정행위를 방지하도록 설계되었다. 크레딧 관리 시스템은 사용자가 통계적으로나 과학적으로 정확한 결과를 반환하도록 돕는다. 온라인 자원봉사 컴퓨팅은 장기 사용자, 사용 중단 사용자, 그리고 개인적인 열망이 다른 신규 사용자가 혼합된 복잡하고 가변적인 환경이다.
3. BOINC 프로젝트
BOINC는 여러 과학 프로젝트를 지원하며, 그중 대중에게 잘 알려진 프로젝트로는 SETI@home, 월드 커뮤니티 그리드 등이 있다. 각 프로젝트는 필요한 메모리 및 디스크 사용량이 다르므로, 참여 전 개별 프로젝트의 요구사항을 확인해야 한다.[15] BOINC는 원래 SETI@home 프로젝트를 위해 개발되었으며, 초기 SETI 클라이언트의 보안 문제를 해결하기 위해 설계되었다.[16]
BOINC 프로젝트는 2002년에 시작되었고,[15] 2004년에는 최초의 BOINC 기반 프로젝트인 프리딕터@홈이 시작되었다.[15] 2009년에는 AQUA@홈이 최초로 다중 스레드 CPU 애플리케이션을 배포했고,[17] 2010년에는 최초의 OpenCL 애플리케이션이 배포되었다.[17]
2022년 8월 기준으로 공식 목록에는 33개의 프로젝트가 있지만,[18] 공식 목록 외에도 다양한 BOINC 프로젝트가 존재한다. 매년 BOINC 워크숍이 개최되어 프로젝트 관리자 간 협력을 증진하며, 2021년에는 온라인으로 개최되었다.[19]
BOINC는 여러 단체와 개인이 사용하며, 일부 프로젝트는 대학교 및 연구소에 기반을 두고 있지만, 다른 프로젝트는 독립적인 연구 분야 또는 관심사이기도 하다.[24]
BOINC와 공식 제휴는 아니지만, 채리티 엔진(민간 기업), Bitcoin Utopia(현재 서비스 종료), 그리드코인(블록체인) 등 BOINC 사용자에게 참여 보상을 제공하는 독립적인 프로젝트도 있었다.
스마트폰, 태블릿, 킨들 등 안드로이드 기기 사용자는 BOINC 앱을 통해 컴퓨팅 자원을 공유할 수 있다. 사용자는 앱에서 원하는 연구 프로젝트를 선택할 수 있으며, 기본적으로 기기가 WiFi에 연결되어 있고 충전 중이며 배터리가 90% 이상일 때만 컴퓨팅이 허용된다.[132] 이러한 설정은 변경 가능하지만, 모든 BOINC 프로젝트나 안드로이드 버전을 지원하는 것은 아니다.[133]
3. 1. 현재 진행 중인 프로젝트 (Active)
BOINC를 이용해 현재 진행 중인 프로젝트는 매우 다양하며, 여러 학문 분야에 걸쳐있다.| 프로젝트 이름 | 논문 | 시작 | 상태 | 운영 체제 | GPU 앱 | 후원 | 분류 | 연구 초점 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DENIS@home | 6편[28] | 2015년 3월 16일 | 6,111명의 자원봉사자[29] | Windows, Linux, ARM, macOS[30] | 없음 | Universidad San Jorge|산호르헤 대학교es (사라고사, 스페인) | 의학 생리학 | 심장 세포의 전기적 활동 시뮬레이션 |
| Gerasim@Home|게라심@홈ru | 9편[34] | 2007년 2월 10일 | 6,811명의 자원봉사자[35] | Windows, Linux[36] | 없음 | Юго-Западный государственный университет|서던웨스트 주립 대학교ru | 다양한 응용 프로그램 | 이산 수학 및 논리 제어 시스템 연구 |
| IThena.Measurements | 1편[40] | 2019년 9월 25일[41] | 751명의 자원봉사자[42] | Windows, Linux, ARM[43] | 없음 | Cyber-Complex Foundation | 컴퓨터 과학 | 인터넷 노드 매핑 |
| iThena.Computational | 2021년 10월 31일 | 301명의 자원봉사자[44] | Windows, Linux[45] | 없음 | Cyber-Complex Foundation | 컴퓨터 과학 | iThena.measurements의 데이터 계산 | |
| MindModeling@Home | 6편[52] | 2007년 7월 7일 | 24,574명의 자원봉사자[53] | Windows, Linux, macOS[54] | 없음 | 데이턴 대학교 연구소 및 라이트 주립대학교 | 인지과학 | 인간 마음의 인지 모델 만들기 |
| RALPH@Home|랄프@홈프랑스어 | Rosetta@home | 2006년 2월 15일 | 5,548명의 자원봉사자[58] | Windows, Linux, ARM, macOS, Android[59] | GPU CPU | 워싱턴 대학교 | 분자생물학 | Rosetta@home을 위한 테스트 프로젝트 |
| Tn-grid|티엔-그리드it | 8편[63] | 2013년 12월 19일 | 3,201명의 자원봉사자[64] | Windows, Linux, macOS[65] | 없음 | 트렌토 대학교 | 유전학 | 현재 유전자 네트워크 확장을 위해 gene@home 작업 배포 중 |
| Yoyo@home|요요@홈ru | 9편[72] | 2007년 7월 19일 | 94,236명의 자원봉사자[73] | Windows, Linux, macOS, Android, ARM, Solaris, Sony Playstation 3[74] | 없음 | 독립적 | 다양한 응용 프로그램 | 기존 자원봉사 프로젝트와 BOINC Wrapper 사용 |
3. 1. 1. 천문학
Asteroids@home은 소행성의 물리적 특성을 연구한다.[25] Cosmology@home은 우주 마이크로파 배경 복사를 연구한다.[25] Einstein@home은 중력파 검출을 시도한다.[31] MilkyWay@home은 은하수 은하 진화 모델을 구축한다.[49] Universe@Home은 초고휘도 X선원, 중력파, Ia형 초신성 등을 연구한다.[66]3. 1. 2. 기후학
climateprediction.net은 기후 예측 모델을 개선하고 기후변화를 연구하는 프로젝트이다. 2003년 12월 9일에 시작되었으며, 옥스퍼드 대학교에서 후원한다. 307,359명의 자원봉사자가 참여하고 있고[26], Windows, Linux, ARM, macOS 운영 체제를 지원한다.[27] 이 프로젝트는 142편의 논문에 활용되었다.[25] 하위 프로젝트로 계절적 귀인 프로젝트가 있다.3. 1. 3. 지진학
Quake-Catcher Network 지진 감시는 간이 지진계 네트워크를 구축하는 프로젝트이다.[74]3. 1. 4. 수학
PrimeGrid는 일반화된 페르마 소수, 321 소수, 시어핀스키 수, 컬런-우드올 소수, 프로스 소수 및 소피 제르맹 소수와 같은 소수를 검색하는 프로젝트이다.[55] 하위 프로젝트로는 Seventeen or Bust, Riesel Sieve 및 AP27 Search가 있다.[55]Collatz Conjecture는 정수론의 미해결 문제 중 하나인 콜라츠 추측을 해결하는 프로젝트이다.
SZTAKI Desktop Grid|에스티지티에이케이아이 데스크톱 그리드영어는 11차원까지의 일반화된 이진수계(generalized binary number system)를 탐색하는 프로젝트이다.
3. 1. 5. 물리학
LHC@home은 유럽입자물리연구소(CERN)의 거대 하드론 충돌기(LHC) 가동 시뮬레이션을 수행하여 입자 가속기를 개선하는 데 기여하는 프로젝트이다.[46] 2004년 1월 9일에 시작되었으며, 178,623명의 자원봉사자가 참여하고 있다.[47] Windows, Linux, ARM, macOS, Android, FreeBSD 운영 체제를 지원한다.[48]μFluids@Home은 미소 중력 상태에서의 유체 공학을 연구하는 프로젝트이다.
3. 1. 6. 화학
QMC@home은 몬테카를로 방법을 이용하여 양자화학 방정식을 푸는 프로젝트이다.3. 1. 7. 구조생물학
GPUGRID.net은 엔비디아 GPU에서 단백질의 전원자 분자 시뮬레이션을 수행하는 생의학 연구 프로젝트이다.[37] 바르셀로나 생의학 연구단지가 이 프로젝트를 후원한다.[37]Rosetta@home은 질병 연구를 위해 단백질 구조 예측을 수행하는 프로젝트이다.[60] 워싱턴 대학교가 이 프로젝트를 후원한다.[60]
World Community Grid는 다양한 의학 연구를 진행하는 프로젝트이다.[69] 크렘빌 연구소가 이 프로젝트를 후원하며,[69] 주요 하위 프로젝트로는 오픈 팬데믹 - COVID-19, 깨끗한 에너지 프로젝트, 리슈마니아증 치료제 검색, 말라리아 퇴치, 깨끗한 물을 위한 컴퓨팅, 뎅기열 치료제 공동 발견, 오픈지카, 근이영양증 치료 지원, 암 정복 지원, 소아암 퇴치 지원, 인간 프로테옴 접힘 프로젝트, 게놈 미스터리 밝히기, FightAIDS@Home, 에볼라 함께 극복, 암 마커 매핑, 결핵 퇴치 지원 등이 있다.[69]
3. 2. 완료된 프로젝트 (Completed)
SETI@home은 외계 지적 생명체를 탐색하는 프로젝트로, 2020년 3월 31일에 종료되었다.[75] 1999년 5월 17일에 시작하여 1,808,938명의 자원봉사자가 참여했으며, 캘리포니아 대학교 버클리가 후원했다.[76] 이 프로젝트는 우주에서 오는 무선 주파수를 분석하여 외계 생명체의 신호를 찾는 것을 목표로 했다.[75] Astropulse는 SETI@home의 하위 프로젝트이다.ABC@Home은 ABC 추측과 관련된 숫자 조합을 탐색하는 프로젝트이다.[78] 라이덴 대학교 수학 연구소가 후원하며, 2006년 11월 21일에 시작되었다. 이 프로젝트는 2011년에 c≤1018을 만족하는 조합을, 2015년에는 c≤263을 만족하는 조합을 약 2380만 개 찾아 종료되었다.[137]
| 프로젝트 이름 | 시작 | 상태 | 후원자 | 분류 | 연구 초점 |
|---|---|---|---|---|---|
| SETI@home | 1999년 5월 17일 | 2020년 3월 31일 종료[75] | 캘리포니아 대학교 버클리 | 천문학 | 외계 생명체 탐색을 위한 우주에서 오는 무선 주파수 분석. 하위 프로젝트: Astropulse |
| ABC@Home | 2006년 11월 21일 | 종료 | 라이덴 대학교 수학 연구소 | 수학 | ABC 추측의 세 쌍 찾기 |
참조
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