Помогите медицинским исследованиям с помощью Folding @ home на Raspberry Pi

Дядя Влад

Folding @ Home – это популярный проект распределенных вычислений, в котором используются параллельные вычислительные мощности миллионов домашних компьютеров по всему миру. Проект моделирует динамику белков, в том числе процесс сворачивания белков и движения белков, вызывающих различные заболевания.

Совсем недавно Folding @ home сосредоточился на том, чтобы помочь понять SARS-CoV-2 / COVID-19 и разработать новые методы лечения. Хотите присоединиться к важным медицинским исследованиям с помощью скромного Raspberry Pi? Мы покажем вам, как это сделать.

Подготовьтесь к складыванию

Хотя для присоединения к проекту не требуется никакого внешнего оборудования, кроме вашего компьютера Raspberry Pi, существует несколько требований, таких как использование модели Raspberry Pi с 64-битным процессором и не менее 1 ГБ ОЗУ (поскольку Folding @ home использует около 500 МБ оперативной памяти). Это может быть одна из следующих моделей:

  • Raspberry Pi Модель 4B
  • Raspberry Pi 400
  • Raspberry Pi Модель 3B
  • Модель Raspberry Pi 3B +
  • Вычислительный модуль Raspberry Pi 4

Шаг 1. Установите 64-разрядную ОС Raspberry Pi.

Поскольку программное обеспечение Folding @ home для Raspberry Pi представляет собой 64-разрядный пакет, для его запуска вам понадобится 64-разрядная версия ОС Raspberry Pi.

64-разрядная версия ОС пока недоступна в инструменте Raspberry Pi Imager, который предлагает только стандартные 32-разрядные варианты ОС. Итак, на другом компьютере вам нужно будет загрузить zip-файл для последней полной 64-разрядной версии для настольных ПК (или 64-разрядной версии Lite, если вам не нужен рабочий стол).

Теперь прошиваем образ ОС на карту microSD, подключенную к вашему компьютеру. Если он еще не установлен, загрузите инструмент Raspberry Pi Imager . Откройте инструмент и сделайте следующее:

  • Нажмите « Выбрать ОС», затем перейдите в нижнюю часть раскрывающегося меню и выберите « Использовать пользовательский».
  • Выберите файл образа 64-разрядной ОС Raspberry Pi, который вы загрузили.
  • Нажмите « Выбрать хранилище» и выберите подключенную карту microSD (обычно называемую «Универсальный носитель для устройства хранения данных»).
  • Нажмите « Записать», чтобы записать образ на карту microSD. Обратите внимание, что это сотрет все существующие данные на нем.

Как только это будет сделано, извлеките и извлеките карту microSD, затем вставьте ее в Raspberry Pi и загрузите. В настольной версии «Мастер приветствия» обязательно подключитесь к беспроводному маршрутизатору.

Шаг 2. Установите Folding @ home на Raspberry Pi

Откройте окно терминала и введите следующую команду, чтобы загрузить клиентский пакет Folding @ home и сохранить его как fahclient.deb :

 wget https://download.foldingathome.org/releases/public/release/fahclient/debian-stable-arm64/v7.6/fahclient_7.6.21_arm64.deb -O fahclient.deb

Примечание. Версия 7.6.21 является последней на момент написания, но вы можете проверить последнюю версию выпуска настранице альтернативных загрузок Folding @ home .

Теперь вам нужно установить загруженный пакет с помощью следующей команды:

 sudo dpkg -i --force-depnds fahclient.deb

Шаг 3. Настройте клиент Folding @ home

После ввода команды установки на шаге 2 появится экран конфигурации Folding @ home, и вам будет предложено ввести имя пользователя, номер группы и ключ доступа. Не беспокойтесь о последних двух, если вы еще не присоединились к одной из команд, занимающихся Folding @ home. Имя пользователя может быть анонимным, если хотите, или придумать его, после чего вы можете зарабатывать очки за фолд.

Затем вас спросят, сколько ресурсов вашей системы следует использовать изначально. Если вы собираетесь использовать Raspberry Pi для других целей, вам следует выбрать средний или легкий ; в противном случае, если он будет использоваться только для складывания, выберите полный .

Наконец, вас спросят, хотите ли вы, чтобы приложение Folding @ home запускалось автоматически. Ответьте « Да», и он будет автоматически запущен как служба при запуске. Он будет добавлен в сервисы systemd как FAHClient.service .

Если вы хотите изменить конфигурацию Folding @ home позже, вы всегда можете отредактировать файл /etc/fahclient/config.xml . Если вы когда-нибудь захотите удалить Folding @ home, вы можете ввести следующую команду:

 sudo dpkg -P fahclient.deb

Шаг 4: просмотр веб-интерфейса

Установив и запустив клиентскую службу Folding @ home, вы теперь можете просмотреть для нее веб-интерфейс, посетив адрес https://client.foldingathome.org/ в веб-браузере Chromium на своем Raspberry Pi.

Это покажет вам, какую часть назначенной «единицы работы» он выполнил, сколько дней потребуется вашему Raspberry Pi для завершения, и предполагаемое количество баллов, которые вы заработаете. Обратите внимание, что баллы не имеют денежной оценки и предназначены только для похвалы.

Существуют варианты выбора болезней, которые нужно исследовать, сколько вычислительной мощности использовать и когда ее использовать. Вы также можете изменить свою личность и ввести номер команды и ключ доступа, если позже решите присоединиться к команде.

Также есть большая кнопка Stop Folding , которую вы можете использовать, чтобы остановить обработку Folding @ home в любой момент.

Шаг 5: охладите свой Raspberry Pi (необязательно)

Folding @ home использует большую вычислительную мощность, поэтому SoC вашего Raspberry Pi (система на кристалле) будет усердно работать и, вероятно, достигнет высокой температуры. Вы можете проверить его температуру в окне Терминала с помощью следующей команды:

 vcgencmd measure_temp

SoC нашего Raspberry Pi 4 в среднем составляла около 80 ° C (176 ° F) при обработке среднего уровня для Folding @ home. Серебристый SoC на плате заметно нагрелся, так что не трогайте его!

Raspberry Pi начнет регулировать свои ядра процессора при 80 ° C, пытаясь снизить температуру. Если он достигнет 85 ° C, будет реализовано полное регулирование, в том числе для графического процессора SoC.

Поэтому, чтобы ваша система Folding @ home работала на полную мощность, вы можете рассмотреть возможность добавления пассивного и / или активного охлаждения к Raspberry Pi в виде радиатора и / или вентилятора. К сожалению, это не вариант для Raspberry Pi 400.

Радиатор, иногда поставляемый как часть корпуса, просто прикрепляется к квадратному серебряному SoC на плате Raspberry Pi и поглощает часть тепла от него.

Для дальнейшего улучшения охлаждения вы можете добавить вентилятор, такой как Raspberry Pi 4 Case Fan , который подходит к крышке официального корпуса и подключается к трем контактам GPIO платы. Другой вариант – прокладка вентилятора Pimoroni , прокладка которой подходит к концу заголовка GPIO с фрикционной посадкой. Оба помогут сохранить ваш Raspberry Pi крутым и работать на полную мощность.

Folding @ home на Raspberry Pi: успех

Независимо от того, поддерживаете ли вы Raspberry Pi в режиме Folding @ home постоянно или время от времени, с полной или меньшей производительностью, вы будете вносить свой вклад в ценные научные исследования, которые могут помочь в лечении болезней. Folding @ home – лишь один из многих проектов в области гражданской науки по всему миру, к которым вы можете присоединиться.