"Folding@home": Konrad-Zuse-Schule beteiligt sich am Kampf gegen Corona

20.04.20 - Die Hünfelder Konrad-Zuse-Schule beteiligt sich am "Folding@home"-Projekt und setzt ihre, zurzeit freien, Rechenkapazitäten im Kampf gegen das SARS-CoV-2 Virus ein. Über das von der Stanford-University ins Leben gerufene Projekt "Folding@home" ist es möglich, die Rechenleistung gewinnbringend einzusetzen.

Jens Heddrich, IT-Lehrkraft an der Konrad-Zuse-Schule, erläutert die Idee wie folgt: "Trotz der Ausgangsbeschränkungen und dem Kontaktverbot ist es über das Internet möglich, einen kleinen Beitrag zur Bekämpfung des Corona-Virus zu leisten. Dies geht sogar über Nacht, während man schläft. Während unsere Server derzeit auf Hochtouren laufen, um gemeinsames Lernen über unsere Plattformen zu ermöglichen, sind die Rechner der Schule derzeit 'arbeitslos'. Einem Aufruf der Universität Stanford folgend, werden unsere Rechnerkapazitäten für die Dauer der Schulschließung daher am Projekt 'Folding@home' teilnehmen, mit dem computergenerierte Modelle von Proteinstrukturen erstellt werden, die bei der Forschung gegen das Corona-Virus helfen sollen."

Rechner im Computerraum der Konrad-Zuse-Schule in Hünfeld.

Im März 2020 startete die Stanford University in den Vereinigten Staaten das Programm zur Unterstützung von Forschern auf der ganzen Welt. Die Community arbeitet daran, ein Heilmittel zu finden und mehr über den Ausbruch von COVID-19 im Rahmen des Volunteer-Computing-Projektes "Folding@home", zu erfahren. Das Projekt "Folding@home" der Stanford University wurde 2000 ins Leben gerufen und hat das Ziel der Erforschung von Krankheiten, indem die Proteinfaltung und andere Arten von Molekulardynamiken simuliert werden.

Statt die Rechenleistung eines einzelnen Rechners zu nutzen, wird dabei eine komplexe Aufgabe in Teilaufgaben aufgeteilt, diese auf mehrere Rechner verteilt und deren Rechenleistungen zur Aufgabenbewältigung genutzt. Das Projekt nutzt durch verteiltes Rechnen die ungenutzten Verarbeitungsressourcen von Personalcomputern und Servern, auf denen die Software installiert ist und die so zur Erforschung von Krankheiten beitragen.

Das Projekt verwendet hierbei eine statistische Simulationsmethode, die gegenüber traditionellen Berechnungsmethoden einen Paradigmenwechsel darstellt. Als Teil des Client-Server-Modells erhalten die Teilnehmer (Clienten) nach Anforderung eines Dienstes beim Server jeweils Teile einer Simulation (Arbeitseinheiten/Work-Units), berechnen und vervollständigen sie und geben sie an die Datenbankserver des Projekts zurück, wo die Einheiten sodann zu einer Gesamtsimulation zusammengestellt werden.

Der Hauptzweck des Projekts ist die Bestimmung der Mechanismen der Proteinfaltung, das heißt des Prozesses, durch den Proteine ihre endgültige dreidimensionale Struktur erreichen, und die Untersuchung der Ursachen von Proteinfehlfaltungen. Dies ist von Interesse für die medizinische Forschung über SARS-CoV-2, Alzheimer, Huntington und viele Formen von Krebs. In geringerem Umfang versucht "Folding@home" auch, die endgültige Struktur eines Proteins vorherzusagen und zu bestimmen, wie andere Moleküle mit ihm interagieren können, was sich auf die Entwicklung von Medikamenten auswirkt.

Folding@home: Eine Million Systeme rechnen mit 2,3 ExaFLOPS gegen COVID-19

Auf der Suche nach Lösungen gegen die vom Coronavirus ausgelöste Krankheit COVID-19 wächst das Engagement für Volunteer-Computing-Projekte weiter. "Folding@home" hat Anfang April die Marke von über einer Million Systeme geknackt und kommt inzwischen auf eine kombinierte Rechenleistung von mehr als 2,3 ExaFLOPS.

"Wir hoffen mit unseren Möglichkeiten, dem Engagement der Kolleginnen und Kollegen und der zur Verfügung stehenden Hardware ein wenig beim Kampf gegen das Corona-Virus beitragen zu können. Dem Landkreis Fulda danken wir für die Unterstützung, dass die technische Ausstattung für diesen Zweck genutzt werden darf", sagt die Schulleiterin der Konrad-Zuse-Schule Hünfeld, Susanne Diegelmann, abschließend. (pm) +++