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Empreste o tempo ocioso do seu computador para pesquisas

Publicado em 27 novembro 2012

O compartilhamento de capacidade de processamento de computadores ao redor do mundo tem tornado viável a execução de diversas pesquisas científicas. A partir da computação distribuída (ou em grade), o tempo ocioso do computador - quando a máquina permanece ligada, mas o usuário não utiliza nenhuma função - pode ser empregado na realização de tarefas enviadas por um servidor por meio da nuvem. Assim, o aparelho contribui com a realização de cálculos matemáticos e a ordenação de informações para determinada investigação.

No mundo, a existência de mais de um bilhão de computadores faz com que o nível de subutilização seja bastante alto. Para ceder o tempo ocioso da máquina a essas pesquisas, cada usuário é convidado a instalar um programa, que vai rodar na máquina sempre que, enquanto ligada, não estiver realizando nenhuma outra tarefa. É uma espécie de voluntariado. "O recurso ocioso sempre vai existir. Ninguém compra uma máquina para utilizar 100%", entende o Chief Information Officer (CIO) do Centro de Estudos e Sistemas Avançados do Recife (C.E.S.A.R), Carlos Sampaio. Com o programa instalado, os computadores operam enviando e recebendo informações de tempos em tempos, sem diminuir o desempenho da máquina durante as atividades do usuário. Além disso, é possível estabelecer quando o software pode começar a funcionar, bem como configurar um limite de capacidade computacional a ser doada.

A lógica é a mesma dos softwares que estabelecem redes peer-to-peer (ponto a ponto) para compartilhamento de arquivos - a exemplo de aplicações como o antigo Napster ou gerenciadores de torrents. A diferença é que troca tarefas em vez de arquivos. "Tem toda uma arquitetura por trás. Cada computador é ao mesmo tempo cliente e servidor, e um módulo coordenador distribui as tarefas", explica Sampaio. A técnica não é exclusiva aos computadores. Há programas que rodam até em dispositivos como o PlayStation 3, que possui capacidade de processamento de grande número de bits nas placas de vídeo que o integram.

A adoção desse tipo de dinâmica reduz custos de infraestrutura, uma vez que o centro de pesquisa só precisará de servidores que coordenem o processo (seu poder computacional não é utilizado diretamente para efetuar os cálculos). Ao mesmo tempo, o papel dessas máquinas é de extrema importância para o funcionamento do sistema. "Se o servidor perde o nó de processamento, pode mandar um computador fazer algo que não vai servir pra nada", ressalta Sampaio.

Para garantir a segurança, o usuário deve se certificar da idoneidade do desenvolvedor antes de baixar o programa. Do contrário, o software instalado pode comandar a máquina não só para fazer cálculos, mas também para acessar determinados sites a fim de abrir uma porta de entrada para malwares. Sampaio destaca que esses projetos geralmente são gerenciados por universidades ou empresas voltadas para a área de tecnologia e pesquisa.

Grade impulsiona volume de processamento

A Universidade de Standford, por exemplo, coordena o projeto Folding@Home, que utiliza recursos obtidos por computação distribuída para simular diferentes de formações de proteínas. Sampaio destaca que a quantidade de resultados supera o volume que poderia ser processado caso esse poder computacional não estivesse reunido, contribuindo diretamente com a indústria farmacêutica.

No Brasil, os usuários não têm o costume de deixar o computador ligado em modo de espera. Por isso, a contribuição brasileira a essas pesquisas ainda é baixa. "É uma questão de cultura", analisa o CIO do C.E.S.A.R. Ainda assim, projetos como o Sprace, financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), reúnem computadores em grade e fornecem poder computacional suficiente para analisar dados de diferentes fontes - no caso do Sprace, algumas dessas fontes são aceleradores de partículas mantidos por laboratórios especializados em física nos Estados Unidos e na Europa.

Iniciativa já contribuiu para comparação do genoma

Pesquisas humanitárias também podem ser o foco de projetos de computação distribuída. O World Community Grid (WCG), em funcionamento desde 2004, já serviu de suporte para experimentos que buscavam o aperfeiçoamento dos tratamentos para câncer, além de outros que pretendiam comparar o genoma humano ou criar remédios para a cura dengue - a investigação envolvendo o Genoma, com previsão original para ser realizada em 100 anos, foi finalizada em oito meses. Hoje, alguns desses projetos seguem na grade do WCG, juntamente com outros como o FightAIDS@Home, que busca novas soluções para o controle do vírus.

A diretora de Cidadania da IBM (empresa que lançou a iniciativa), Alcely Barroso, garante que o apoio a esses projetos seria inviável se uma única empresa tivesse que prover toda a estrutura. "Essas interpretações, sem a ajuda do grid (computação em grade), seriam quase impossíveis num prazo exequível de tempo", enfatiza. No início de novembro, o WCG contava com uma comunidade de mais de 600 mil membros. No total, mais de 2,1 milhões de dispositivos estavam conectados à rede e compartilhando sua capacidade de processamento. Os brasileiros somavam pouco mais de 11 mil membros e 37,5 mil máquinas. Com esses recursos, o projeto conseguiu processar dados, até aquele momento, num volume equivalente ao que seria executado em 666.123 anos. "Estima-se que as pessoas usam entre 5% e 10% da capacidade do computador. O resto fica ocioso. A conscientização das pessoas seria um benefício para o mundo todo", avalia Alcely.