World Community Grid

World Community Gridは、人類に有益な科学研究に取り組むために、世界最大のボランティア・コンピューティング・プラットフォームを構築する取り組みである。2004年11月16日に開始され、United Devicesから独自のGrid MPクライアントの提供を受け、2005年にBerkeley Open Infrastructure for Network Computingのサポートを追加した後、World Community Gridは最終的にGrid MPクライアントを廃止し、2008年にBOINCプラットフォームに統合した。2021年9月、IBMは、その所有権をオンタリオ州トロントのユニバーシティ・ヘルス・ネットワークのクレンビル研究所 に移管したことを発表した。

World Community Gridは、消費者向け機器の未使用の処理能力を利用して、コンピューターグリッドに参加する研究グループが作成したデータを分析する仕組みである。WCGのプロジェクトでは、ヒトゲノム、HIV、デング熱、筋ジストロフィー、癌、インフルエンザ、エボラ出血熱、ジカウイルス、バーチャルスクリーニング、米作の収量、クリーンエネルギー、浄水、COVID-19などに関する研究分野でデータを分析してきた。

2022年現在、WCGには、5つの活動中のプロジェクトと、26の完了したプロジェクトがある。これらのプロジェクトのうちいくつかは、WCGで生成されたデータの分析に基づいて、査読付きの論文を発表している。その例として、ジカウイルスのNS3ヘリカーゼタンパク質を阻害してウイルス複製を最大86%減少させる化合物を発見したOpenZikaプロジェクトの論文、新規の創薬ターゲットを可能にするHIV-1カプシドタンパク質の新たな脆弱性を発見したFightAIDS@homeの論文、より洗練され正確な結果をもたらす新しいコンピューター支援創薬技術に関するFightAIDS@homeの論文があげられる。

1. 歴史
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2003年、IBMと他の研究参加者は、天然痘の治療法の発見を加速させるために、天然痘研究グリッドプロジェクトのスポンサーとなった。 この天然痘研究では、大規模な分散コンピューティンググリッドを使用して、天然痘に対する化合物の有効性を分析した。 このプロジェクトでは、いくつかの天然痘タンパク質に対して3500万個の潜在的な薬物分子をスクリーニングし、天然痘治療薬として開発するための良い候補を特定することができた。  最初の72時間で10万件の結果が返ってきた。プロジェクト終了時には、44の強力な治療薬候補が特定された。 天然痘研究の成功を受けて、IBMは2004年11月16日、他の人道的研究を処理できる技術環境を作ることを目的として、World Community Gridの設立を発表した。

World Community Grid は当初 Windows のみをサポートしており、UDがん研究プロジェクト の分散コンピューティングプロジェクトを推進していた United Devices 社の独自開発Grid MPソフトウェアを使用していた。 Linuxサポートの需要があったため、2005年11月にSETI@homeやClimatepredictionなどのプロジェクトを支援するオープンソースのBerkeley Open Infrastructure for Network Computing グリッド技術が追加され、BOINCの導入以来、Mac OS XとLinuxのサポートが追加された。 2007年、World Community Gridは、サポートされているすべてのプラットフォームをGrid MPからBOINCに移行した。

2021年9月、IBMは、World Community Gridの所有権をクレンビル研究所 に移管したことを発表した。全体の移管作業は数ヶ月にわたるとされた。

1.1. プロジェクトの規模
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2021年9月21日現在、World Community Gridは33,000以上のアクティブユーザーアカウントを持ち、15万4,000以上のアクティブデバイスを保有している。プロジェクト期間全体では、累計200万年以上の計算時間が寄付され、60億個以上のワークユニットが完成した。

2. ボランティアによる貢献
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2.1. 参加方法
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参加資格は特になく、誰でも個人で参加できる。無償の貢献であり、金銭、物品や権利などを得ることはなく、また義務も負わない。「成否は、参加者一人一人の行動に寄る」とされ、素人がその分野の発展にささやかながらも貢献できるものでもある。

参加者は個人または集団で会員登録をし、インターネットに接続した使用中のパソコンなどの余剰時間や余剰リソースを使用してDNAなどを構成する分子の組み合わせ試行などの計算を行い、その結果を自動的にアップロードする。計算課題のダウンロード、結果のアップロードとも参加者には特別な操作は必要なく、意識することなくOSのマルチプロセッシング環境のバックグラウンド下で行われる。参加させるパソコン等の性能やあらかじめ自分で決めて割くリソースの量や課題にも拠るが、累積約4-20時間程度で一つの課題を解き終える。パソコンの電源を長時間入れないなどして与えられたタスクをほぼ2週間以内に解かず、結果のアップロードが行われない場合は、その同一タスクはプロジェクトの本部によって別のメンバーにも与えられておりその者の結果が有効となる。一つのタスクの処理中に次のタスクもダウンロードされ待機する。このようにパソコンは常時次々とタスクを解いている。

2.2. 提供するパソコンなどのリソース
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2.2.1. BOINCクライアントの場合
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「BOINC」の「World Community Grid」も参照。 Windows、Mac、Linuxのいずれかのオペレーティングシステムで稼働しているパソコンなどを使用する者がWCGのサイトから会員登録を行いメンバーとなり「World Community Grid ソフトウェア」と呼ばれるBOINCクライアントをインストールし稼働をさせる。一旦稼働させればパソコンなどのユーザであるメンバーは設定を行わなくとも電源投入後自動的にバックグラウンドで働き、電源切断時も何らの介在を要しない。

一旦稼働後の段階からWCGのメンバーとして参加し貢献をすることとなる。必須事項ではないが言語の選択はツールバーの「Avanced」「Options」「language selection」の中から自分の好む言語を選択しその言語での表示とできる。言語の選択肢は200通りを越え、一例として英語の場合16通りの中から選ぶことができる。一般に英語と言われるものから、アメリカ英語、イギリス英語、さらにはフィリピン英語やジンバブエ英語なども選択できる。中国語は7通り、アラビア語は18通りある。「Japanese」を選択して日本語表示とできる。

WCGではいくつかのプロジェクトがありデフォルトではすべてのプロジェクトに参加することとなるが、個々のプロジェクトも参加の可否を指定できる。またインストールし稼働するとスクリーンセーバもWCGとなり参加してタスクとして処理中のプロジェクトのものが表示される。

WCGでは新規のプロジェクトが立ち上がったり、プロジェクトが完了することもある。「すべてのプロジェクトに参加する」という設定にしておけば、これらのプロジェクトの増減に気を払う必要はなくなる。メンバーが選択したプロジェクトはWCG本部のサーバーに記憶され該当するプロジェクトのタスクが与えられる。

日本語表示の場合「高度な操作」、「プレファレンス」から「プロセッサー使用設定」をデフォルトの60%以外に変える事ができる。ここでの60%とはBOINCソフトウエアでタスクの処理をCPUで一時的に100%稼働させ、直後にタスクの処理を休止し0%となる。このことを約3秒から5秒間隔で繰り返しタスクは細切れに処理され、パソコン自体のプロセッサーの使用率はWCGのタスクとパソコン本来の用途であるアプリケーションやOSを含めて平均で60%となることを意味する。一般にWCGへの参加を行ってもそれが原因となってパソコンでの他のアプリケーションの処理速度が著しく落ちることはないとされる。また「休止」と「一時停止」と呼ぶ処理の中断が行え、何らかの理由によりCPUの能力をWCG以外のアプリケーションに集中させる必要がある場合にも対応できる。「休止」を解かなければ1時間中断、「一時停止」はそれを解くまで時間制限無く中断状態は維持される。

WCGではFAQやパソコンなどの必要なリソースとしてのハードウエア構成は頻繁に変更されるため、このことに関しては英語でのみ表示され次に示す外部リンクのWCGのサイトで示される仕様が必要となる。

[1]プロジェクトごとにメモリーとハードディスクドライブ必要容量は異なるが、一般的な仕様と構成を持つパソコンであればその中のメモリー250MB、ハードディスクドライブ100MBを使用し十分対応できる。特定のプロジェクトの特定のタスクは世界中の複数のメンバーに重複して配布されるので、自分のパソコンがタスクに対応出来なかったり、中断が長時間行われたとしても、他のメンバーがそのタスクを処理してくれる。

なおBOINCクライアントを稼働した後、WCGのプロジェクトへの参加に加えてBOINCのプロジェクトへもメールアドレスなどを登録しそれぞれのプロジェクトのメンバーとなって参加できる。これらのすべてのプロジェクトのタスクには「報告期限」と呼ばれる締切の年月日時分秒が決められておりCPUの処理速度が低速であったり、極度にリソースの割り当てを少ない設定とすると期限までにタスクを終了できず単なる無駄に終わることもこともあり、各タスクの進捗状況を見ながら貢献させるリソースを決めることが奨められる。2009年7月末時点で約20のBOINCのプロジェクトへの参加が選択できるが、多くのプロジェクトへの参加の設定をしても同時に1つまたは2つのタスク処理しか行えず、分散コンピューティングへの参加の貢献度が増える訳ではない。またWCGのプロジェクトへは少なくとも1つ以上参加しなければならない。WCG以外にもBOINCの他のプロジェクトへの参加が可能である。

2.2.2. UDクライアントの場合
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注意：この節は主に2008年6月にサポートが中止されたUD社のクライアント ソフトウェアを使用した場合の事が記述されています。現在は「BOINC」のみをクライアントソフトウェアとして稼動させ提供・参加します。参加に会員登録した者は貢献に提供するパソコンなどの能力