علوم و صحة » تكنولوجيا » معلومات واتصالات

اشترك في كبرى التجارب العلمية من منزلك

هل داعبتك من قبل فكرة أن تصبح أحدَ مساعدي أكبر العلماء، وأن تكون ضمن فريق عمل يغيّر بتجاربه مجرى الحياة الإنسانية على هذا الكوكب! لقد تحقق حلمك ولن يستدعي ذلك منك الذهاب إلى المعمل والعمل المتواصل؛ لتحصل على نتائج! كل ما عليك فعله هو تحميل screensaver تقوم بعمل مجموعة من الحسابات على جهازك في حالة توقفك عن العمل.

وليس هذا خيالاً، ولكنه أحدث البدائل الرخيصة والسريعة للاستغناء عن أجهزة الكمبيوتر الضخمة supercomputer عالية التكلفة، ويطلق عليها "الحسابات المجزأة " Distributed computing، وهي تعتبر وسيلة مفيدة جدًا في حالة التجارب التي تحتاج إلى حسابات مكثفة ومعقدة على الكمبيوتر قد تأخذ من فريق العمل سنوات في حل ألغازها؛ لذلك يتم تجزئة تلك الحسابات إلى أجزاء صغيرة جدًّا على شكل مهمات، يأخذ كل متطوع إحدى تلك المهمات- وذلك عن طريق تحميل screensaver وبرنامج خاص بالتجربة التي يريد أن يشترك فيها من موقعها على الإنترنت - وبعد تمام إنجازها يبدأ في أخذ مهمة أخرى، ويتم أداء تلك المهمات عن طريق البرنامج المتصل بـ screensaver، فعندما يكون المتطوع لا يعمل على الجهاز يبدأ البرنامج في العمل وبالاتصال بالإنترنت ويقوم البرنامج بإرسال النتائج التي توصل إليها وأخذ المهام الجديدة. وقد استعان بالفعل بهذه الوسيلة حتى الآن كل من الفلكيين وعلماء الكيمياء البيولوجية، وهناك مثالان حيان لهذه الوسيلة هما SETI@home وFolding@home. والمثال الأول هو تجربة علمية للبحث عن كائنات عاقلة في الفضاء الكوني عن طريق تحليل الإشارات اللاسلكية الآتية من الفضاء الخارجي، فهي تعطي لكل متصل بالإنترنت فرصة البحث عن تلك الكائنات الأخرى، وعلى المتطوع ببساطة أن يحمل screensaver الخاصة بالموقع SETI@home والبرنامج الخاص بها، وبالتالي كلما توقف عن العمل وظهرت screensaver يبدأ البرنامج الخاص بها في تحليل الإشارات اللاسلكية ويقوم أتوماتيكيًا بمراجعة website مركزي يعطيه النتائج التي توصل لها ويأخذ منه مهمة جديدة.

ويستخدم هذا screensaver حاليًا حوالي نصف مليون مستخدم، ومع هذا العدد الضخم، وجد أنه يمكن في خلال ثلاث سنوات إنجاز ما قد يأخذ أكثر من 400000 سنة باستخدام كمبيوتر واحد، وبهذا تتضاءل أمام هذه الوسيلة حتى أضخم أجهزة الكمبيوتر.

ومن أكثر التطبيقات إثارة لهذه الوسيلة هو استخدامها في مجال الأحياء، والذي شهد في السنوات القليلة الماضية كمًّا هائلاً من الاكتشافات، سواء في البيولوجيا الجزيئية أم البيولوجيا البنائية أو خرائط الجينوم؛ مما أدى إلى تراكم كمية ضخمة من البيانات العلمية التي تحتاج إلى تحليل، والتي قد تعجز أضخم وأحدث أجهزة الكمبيوتر في تحليلها في وقت مناسب.

وهنا يأتي المثال الثاني الذي طرحناه والذي تم افتتاحه منذ شهرين فقط وهو Folding@home، حيث يحاول هذا المشروع الإجابة عن أكثر الأسئلة المحيرة في علم البيولوجيا الجزيئية عن "التفاف البروتين" أو protein folding، وهو لماذا وكيف يلتف البروتين ويطلق عادة عليه البحث المقدس للبيولوجيا الجزيئية، فالجسم الآدمي ينتج آلاف الأنواع المختلفة من البروتينات كل منها يلتف في شكل محدد ثلاثي الأبعاد؛ حتى يمكن أن يؤدي وظيفته على أفضل شكل، فمنها التي تشبه الحلقات المعقدة، ومنها التي تلتف وتتعرج في شكل جدائل.

وتكمن مشكلة تحليل تلك الالتفافات في تعقيدها الشديد الذي يحتاج إلى كم هائل من التحليلات الحسابية على أجهزة الكمبيوتر، وبالتالي تم عمل برنامج على الإنترنت يحسب كيف يحقق البروتين شكله الثلاثي الأبعاد أيضًا على شكل screensaver، وقد وصل عدد المتطوعين حتى الآن إلى عشرة آلاف متطوع.

وقد كان من أصعب ما واجهه هذا المشروع هو فصل المهام والتنسيق بينها؛ حيث يحدث في بعض الأحيان أن ينتظر أحد الأجهزة النتائج التي يتوصل لها جهاز آخر حتى يمكن أن ينجز مهمته وذلك على خلاف SETI؛ حيث أمكنه تقسيم القبة السماوية إلى أجزاء صغيرة، وكل متطوع يقوم بالبحث في الجزء الخاص به، وهذا ما يوضح التحدي الذي يواجهه البيولوجيون في تجزئة المهام وتنسيقها حتى يمكن الاستفادة بشكل فعال من المتطوعين.

ويوجد حاليًا على الأقل 300 مليون كمبيوتر شخصي متصل بالإنترنت، وقد يصل وقت التشغيل المهدر لتلك الأجهزة إلى 90%، وباستخدام تلك الطاقة التشغيلية الكامنة يمكن عمل على الأقل 600 مشروع في حجم وضخامة SETI و Folding في جميع المجالات من التغيرات المناخية وتصميمات الإنسان الآلي إلى تطبيقات التفاعلات النووية.

وهذا لا يعني فقط إتمام تلك التجارب العلمية في أسرع وقت ممكن، ولكنه أيضًا يفتح الباب أمام الكثير من غير العلماء للانضمام إلى عالم التجربة العلمية، ومحاولة إيجاد وسيلة جديدة لنشر العلوم وجعلها في متناول الجميع؛ حيث تقوم مثل تلك المشاريع بوضع شرح مفصل وبسيط للتجربة التي تقوم بها وللأسس العلمية التي تعمل على أساسها؛ مما يتيح لمستخدمها الفرصة للتعرف على كثير من المعلومات عن المجال الذي يميل إلى الانضمام للبحث فيه.

إذا كنت تريد الانضمام إلى إحدى تلك التجارب أو تريد التعرف على مزيد من المعلومات عنها يمكنك زيارة المواقع التالية:

http://foldingathome.stanford.edu

http://setiathome.ssl.berkeley.edu

http://distributed.net

مدير تحرير نطاق علوم وصحة بالقسم العربي بموقع Islamonline.net، ويمكن التواصل معها عبر البريد الإلكتروني الخاص بالصفحة: oloom@islamonline.net