[Rosetta@Home] Topic ufficiale

[showa]

Rosetta@home

Questo è il topic ufficiale. Per non generare dispersioni di topic, si prega di usarlo per postare domande, osservazione e quant'altro relativo al progetto.

Ambito: Ricerca medica

Sito ufficiale: http://boinc.bakerlab.org/rosetta/
Da questa pagina, ovviamente, si può accedere a tutte le parti del sito. Sezione relativa allo scopo del progetto (molto dettagliata, ma parallelamente anche molto tecnica): http://boinc.bakerlab.org/rosetta/rah_research.php

Introduzione tradotta/adattata dal sito ufficiale:
Le proteine sono le "macchine" molecolari e i "mattoni" della vita. Le loro funzioni e interazioni sono critiche per i processi vitali di tutti gli organismi. La funzione di una proteina e come interagisce con le altre molecole è in larga parte determinata dalla sua forma (la struttura tridimensionale). Le proteine sono inizialmente sintetizzate come una lunga catena di amminoacidi e, per la maggior parte, non possono funzionare correttamente fino a che non si dispiegano in una intricata struttura globulare. Capire e prevedere le regole che governano questo complesso processo di dispiegamento è uno dei problemi centrali della biologia. Facendo funzionare Rosetta@Home sul vostro computer, ci aiuterete a velocizzare ed estendere le nostre ricerche in una maniera che sarebbe impossibile senza il vostro aiuto. In questo modo ci aiuterete negli sforzi di progettare nuove proteine per combattere malattie come l'HIV, la malaria, il cancro e l'Alzheimer (per ulteriori informazioni, consultate "Disease Related Research": http://boinc.bakerlab.org/rosetta/rah_medical_relevance.php).
A tutt'oggi, milioni di dollari sono spesi negli sforzi per determinare sperimentalmente le strutture delle proteine: tramite la cristallografia a raggi-x e la risonanza magnetica nucleare. Se fosse possibile farlo in maniera "virtuale", si ridurrebbero significativamente i costi e si rivoluzionerebbe la biologia strutturale.

Per aderire al progetto tramite BOINC:
Il progetto compare nell'elenco che presenta BOINC

TGM Team:
Fondato da BaRtUc. Come tutti gli altri, si chiama TGM Team. Il link è http://boinc.bakerlab.org/rosetta/te...hp?teamid=6155

Statistiche del TGM Team:
http://boincstats.com/stats/team_gra...osetta&id=6155

Stato del progetto e delle iscrizioni:
Il progetto è attivo. Le iscrizioni sono aperte.

Presenza di un forum:
Sì. L'url è http://boinc.bakerlab.org/rosetta/forum_index.php

Disponibilità delle WU:
Se si esclude un catastrofico problema all'hardware dei server a inizio settembre, la disponibilità è di norma eccellente.

Caratteristiche delle WU:
Le WU sono molto diverse tra loro e hanno dimensioni variabili a seconda del tipo di proteina studiata.
Molto interessante è la possibilità di scegliere la durata di elaborazione. Si va da un minimo di 3 ore (impostato di default) ad un massimo di 24. Non è che WU più lunghe diano più crediti della altre, quindi settare durate più grandi è esclusivamente una scelta personale. Per variare la durata, dalla pagina del proprio account, cliccare sul "View or edit" di Rosetta@home preferences, poi "Edit Rosetta@home preferences", e infine cambiare il parametro di "Target CPU run time".
Il tempo di completamento è di 10 giorni.
Minimum quorum (numero di WU necessarie dotate di risultato affinché sia valida l'elaborazione): 1
Initial replication (numero di WU inviate): 1

Crediti:
I crediti assegnati per le WU variano in base alla quantità di modelli elaborati. Più un pc è veloce, più modelli elaborerà nel tempo impostato per ogni WU e più crediti riceverà alla fine.

Requisiti minimi a livello hardware/software:
- sistema operativo: da Windows 2000 in poi
- Mac OS X 10.3.9 o superiore
- Red Hat Linux 8.X, 9.X; Mandrake Linux 10.x; Debian Linux 3.0
- RAM: 256MB
- spazio libero su HDD: 200MB
- CPU: 500 Mhz superiore
- Versione Boinc consigliata: l'ultima, a prescindere (nota mia)

Screensaver:
Lo screensaver mostra in tempo reale i dati della proteina, lo stato dell'avanzamento dell'elaborazione e tutte le varie informazioni tecniche (molto oscure ai comuni mortali, in verità).

[Gabi.2437]

Spiegazione dello screensaver:

Qua c'è spiegato TUTTO in inglese

http://boinc.bakerlab.org/rosetta/rah_graphics.php

E ora traduciamo

Uno degli obiettivi principali di Rosetta è predire la forma che le proteine assumono (folding) in natura. Le proteine sono molecole lineari di polimeri fatte di aminoacidi e vengono spesso dette "catene". Gli aminoacidi possono essere considerati gli "anelli" in una catena di proteine, per fare una semplice analogie. Quando consideriamo una catena di metallo, notiamo che essa può assumere molte forme diverse a seconda delle forze che le esercitiamo. Per esempio, se la tiri ai lati, diventa dritta, se la molli sul pavimento, assume un'altra forma. Le proteine, a differenza delle catene i cui anelli sono tutti uguali, sono formate da 20 differenti aminoacidi e ognuno ha le sue personali proprietà (forma differente e attrazione/repulsione differente (siam sempre parlando di molecole eh)) e, in combinazione, gli aminoacidi esercitano forze che fanno assumere alla catena una sua forma specifica, detta "fold" L'ordine degli aminoacidi determina la forma della proteina. Ci sono MOLTE forme possibili...


Per predire la forma che una proteina assume in natura, dobbiamo individuare la posizione con l'energia minore. L'energia è determinata da molti fattori. Per esempio alcuni aminoacidi sono attratti da altri, quindi se vicini, la loro interazione aumenta l'energia. La strategia di Rosetta per trovare la forma a energia minore è più o meno la seguente.

1)Iniziare con una catena di aminoacidi diritta (non "fold", "unfolded")
2)Muoverla e creare una nuova forma
3)Calcolare l'energia di questa nuova forma
4)Accettare o rifiutare la mossa fatta alla catena secondo il cambiamento in energia.
5)Ripetere da 2 a 4 finchè ogni parte della catena è stata mossa tante volte

Chiamiamo questo una traiettoria, un percorso. La fine di un percorso è una predizione di una struttura. Rosetta tiene conto della forma a minore energia trovata per ogni percorso. Ogni percorso è unico, perchè le mosse tentate sono basate su un numero preso a caso. Ovviamente non si troverà sempre la stessa forma a bassa energia perchè le mosse possibili sono quasi infinite.

Come potete vedere nel grafico, un percorso si compone di 2 parti.

La prima è una simulazione semplificata della catena che permette di provare taaaante forme differenti molto velocemente (è quando vedete la catena muoversi velocissimamente). E' uno stadio detto appunto "low resolution search" e appunto vedete la catena di proteine muoversi tantissimo sul grafico.

La seconda parte, detta "relaxation", simula la catena in modo molto più dettagliato e Rosetta muove le catene più promettenti della prima parte, in maniera leggera, di modo da trovare la forma migliore. Vedrete sul grafico la proteina muoversi ben poco, cambierà leggermente forma e cmq MOLTO più lentamente.

Fatto ciò il percorso è finito e ne inizia un altro.

Il computer genera un tot di percorsi/traiettorie/modelli per WU, poi chiude e spedisce al server le forme a minore energia per ogni percorso.

Si, ma lo screensaver che c'entra?

Allora, ci sono 4 riquadri dove si vede la proteina.


"Searching" mostra le mosse che Rosetta sta effettuando in quel momento. La catena è colorata dal blu al rosso, così da capire bene se si è all'inizio o alla fine della catena da qualunque angolazione.



"Accepted" mostra la più recente posizione trovata.



"Low Energy" mostra la posizione a minore energia del percorso corrente.



"Native" mostra la reale forma della proteina, se è stata testata.



Ci sono anche altri 2 grafici e 1 insieme di puntini che segnano l'energia e l'rmsd di ogni mossa effettuata.

"Accepted Energy" è il grafico che mostra l'energia di ogni mossa accettata del percorso corrente (l'asse X segna il progresso, l'asse Y l'energia)

"RMSD" segna quanto la forma presente è vicina alla struttura esatta (quella Native) (in questo caso l'asse X segna l'RMSD, l'asse Y il progresso, il tempo trascorso diciamo)

L'ultimo riquadro invece segna 1 punto secondo le coordinate Y dell'Accepted Energy e della X dell'RMSD.

Sono gli stessi punti della pagina Top Predictions http://boinc.bakerlab.org/rosetta/ra...redictions.php
Solo che qua vedete un punto per OGNI mossa accettata durante il percorso corrente, là invece solo sulla forma a minore energia per ogni percorso.

Nota finale: man mano che la WU va avanti e termina percorsi/modelli/traiettorie (chiamateli come volete...) segna 1 punto in rosso nel grafico dei punti ed è la posizione a minore energia per un percorso. Se per es aprite il grafico quando la WU ha fatto 23 percorsi (e sta facendo il 24-esimo) sono presenti 23 punti rossi. Ma non sempre sono visibili, perchè magari sono molto lontani come coordinate dall'energia e RMSD che Rosetta sta tirando fuori dal percorso corrente. Vengono fuori, di solito, nella fase 2, quella ad alta risoluzione, di solito li si vede tutti più o meno vicini. Questo perchè la forma reale a minor energia è una sola e ogni percorso tende a finire lì ovviamente.

[NoxDaFox]

personalmente consiglio vivamente questo progetto per i seguenti motivi:

- fate a costo 0 qualcosa che in laboratorio costa miglioni (ottenere una tridimensionalizzazione tramite cristallografia costa intorno ai 10000$ per proteina)

- interessa indirettamente malattie di cui non siamo ancora in grado di dare una cura

- seguita attivamente dagli sviluppatori

- ci sono sempre alcune migliaia di WU pronte... difficile rimanere a secco

- è totalmente configurabile

- veloce nell'attribuire i crediti

- è uno dei progetti più seguiti dalla community del cd

[Gabi.2437]

personalmente consiglio vivamente questo progetto per i seguenti motivi:


- seguita attivamente dagli sviluppatori

- è uno dei progetti più seguiti dalla community del cd

Aldilà delle altre ottime motivazioni, queste 2 sono interessanti in particolare, sapere che lo staff ci tiene a te, non come altri che ti insultano apertamente

[NoxDaFox]

inoltra sapere che lo staff tiene a te vuol dire che tiene al suo progetto...

se serve davvero vuol dire che fanno di tutto per tenersi i volontari...

un po' come la legge della domanda-offerta

[NoxDaFox]

mado'... invece di quotarti stavo per editare il topic nukandolo completamente!!! mannaggia ai privilegi del mod

Molto interessante è la possibilità di scegliere la durata di elaborazione. Si va da un minimo di 3 ore (impostato di default) ad un massimo di 24. Non è che WU più lunghe diano più crediti della altre, quindi settare durate più grandi è esclusivamente una scelta personale.

e qua devo contraddirti...
per esperienza personale, ma non solo, posso dire con certezza che aumentando la durata i crediti aumentano non solo in rapporto al maggior tempo dedicato a ciascuna WU...

se fate una prova vedrete...
es:
con 3 h di scaccolamiento una WU vi assegna supponiamo circa 50 crediti
raddoppiate e vedrete che i crediti saranno circa 100 + una quantità variabile...


i motivi non sono ben chiari, ma cerco di spiegarveli in modo molto semplice e sintetico:
come viene spiegato nei 2 post iniziali, per ciascuna WU vengono sviluppati dei "modelli", tali modelli sono approssimazioni della tridimensionalità della proteina, approssimazioni compiute tramite complesse iterazioni matematiche e elaborazione dell'energia dei segnali (vedi le funzioni RMSD e Energy)...


ora...


supponete che io vi dia un cronometro con una data precisione e vi chiuda in una stanza con un pendolo... voi dovete dirmi il periodo di oscillazione di tale pendolo con la migliore precisione possibile (considerando quella del cronometro ovviamente)...

come fate??

il metodo più semplice è il seguente: fate X prove (maggiore è X migliore sarà l'approssimazione) e poi fate la media...
la scienza usa metodologie ben più complesse (dev. standard, propagazione delle incertezze, curva di Gauss etc...) ma l'esempio direi che calza...

se voi consegnate 5 modelli fate ben poco alla scienza... se ne consegnate 500 invece avrete una probabilità molto più alta di consegnare la migliore approssimazione della funzione (il modello migliore)... ciò è chiaramente gradito dai tecnici di rosetta.


inoltre se voi in 1 h sviluppate 25 modelli e mezzo in 2 ne consegnerete 50 (25 x 2) +1... e così via... capite perchè maggiori sono le ore maggiori sono i crediti assegnati...


edit: mi sembrava un incremento un po' troppo esagerato facevo 60-65 non 45-55
io con WU da 3 ore facevo 60-65 punti... per 24 ore sarebbe 480-520...
invece se andate a controllare nel mio profilo (non ora che il pc è rotto ) me ne vengono assegnati in media 510-560...

[dtpancio]

in sintesi, meglio selezionare WUs lunghe?

[NoxDaFox]

in sintesi, meglio selezionare WUs lunghe?

vedi che quando voglio so essere prolisso??

e qua il discorso si complica...

in linea generale la risposta sarebbe: sì è meglio selezionare WU lunghe

bisogna però considerare diverse variabili... per ottimizzare l'acquisizione dei crediti su rosetta...

vi faccio un esempio...
io uso un pc portatile per lavoro e per uni... lo uso costantemente
ho poi in casa un fisso (E6600 oc) che sta sempre acceso...

Il portatile è continuamente acceso/spento per trasportarlo, lo utilizzo parecchio quindi le sue prestazioni effettive su rosetta sono basse, in più come già detto le WU vengono interrotte spesso causa shutdown frequente...

la domanda è: "conviene fare WU lunghe su una macchina simile?"
considerando la situazione si nota che l'incremento che ho spiegato prima diventa pressochè nullo... si possono elaborare WU lunghe, ma non si guadagna un granchè, meglio fare WU brevi in modo che il pc reporti spesso mantenendo abilest il RAC (ovviamente se si consegna le WU 1 volta al giorno il RAC risulta molto più instabile)...

passiamo al fisso... lui sta 24/24h acceso, con programmi che pesano poco sulla CPU (emule etc...) di quelle 24h 3-4 scarse mi siedo davanti a lui.... magari facendo una partita a qualche VG... tirando una stima il fisso si passa 18 ore da solo... qua l'incremento si vede... eccome!!


la risposta più completa quindi è: imposta la durata in base al rapporto "ore di utilizzo - ore che sta acceso"...

Esempi:
pc del bimbo nutelloso che gioca tutto il pomeriggio ai VG, il pc è sempre acceso.
allora meglio impostare WU della durata di 12 h... così la notte/mattina hai l'incremento massimo, e il pomeriggio hai un incremento più basso...

pc di ufficio:
sta acceso in media 8 ore al giorno... WU da 8h e ne consegni 1 al giorno, sempre meglio che niente...
tanto in ufficio si usano applicazioni che pesano poco sulla CPU.


ricordate che c'è sempre una data di scadenza per le WU!
se imposti 24h eppoi tieni il pc acceso 1 h al giorno rischi di consegnare WU scadute ---> 0 crediti...

[showa]

Una volta scelto di ricevere WU più lunghe, quanto tempo occorre prima che il progetto memorizzi il cambio di durata?

[Gabi.2437]

Mi sa che se fai Update, interviene anche sulle wu in Running....

[NoxDaFox]

Mi sa che se fai Update, interviene anche sulle wu in Running....

[showa]

Uhm, allora devo aver sbagliato qualcosa nella pagina del mio profilo, perché continuano le WU ad essere lunghe 3 ore e rotti.
Bon, in ogni caso, mi concentro sulle WU di Simap, prima che finiscano di nuovo

[dtpancio]

ok allora specifico la domanda..su un pc che rimane acceso 16 ore al giorno e che ha su un quad a 3600mhz, meglio quelle lunghe?

io ho capito di sì..

[NoxDaFox]

@ showa: non ti preoccupare... lui continuerà a scrivere 3 ore, ma poi le farà durare il numero che hai impostato tu.... B.manager non è "istantaneo" diciamo

@ DTpanZio: dipende... di quelle 16 ore quanto e quando lo utilizzi??
se ad esempio (suppongo) lo accendi la mattina e poi vai a scuola/uni/lavoro per poi tornare il pomeriggio e giocare fai WU da 8 ore... così la WU del mattino sarà massimizzata e quella del pomeriggio avrà comunque un incremento minimo...

se invece lo utilizzi tutto il giorno, magari solo per navigare e scrivere documenti, allora metti WU da 16 ore e preoccupati che siano finite prima di spegnere




poi fate pure dei test, la configurazione perfetta non si centra a naso, impostate una durata, calcolatrice alla mano vedete il punteggio che ottenete, e decidete se andare sui compromessi o sull'incremento puro

[showa]

Superati i 100.000 crediti in questo progetto!

[dtpancio]

lo tengo acceso 16 ore e boinc va sempre. ok ogni tanto gioco, ma la maggior parte del tempo navigo o cmq faccio robe che nn utilizzano la cpu. però a rosetta do solo il 20% delle risorse (16*4*0.2=12h48m).
cmq ho messo delle WUs da 1giorno e boinc manager mi dà un tempo di completamente di circa 11 ore.

perché devo assicurarmi che finiscano entro sera?

[NoxDaFox]

beh.... se sta acceso 16 ore e fai WU da 16... sarebbe da pirla spegnerlo al 99%

[dtpancio]

sì ma: 1. rosetta salva lo stato? cioè se lo chiudo al 99%, quando lo riapro a che percentuale me lo ritrovo?
2. ti danno meno crediti se lo consegni dopo averlo elaborato in più spezzoni?

[Gabi.2437]

1)Si ma magari qualche punticino percentuale lo perdi lo stesso
1-bis)C'è sempre la probabilità dell'errore
2)no

[NoxDaFox]

beh... aldilà di quello che ha detto gabi, il mio era più un discorso del tipo: "è da pirla fermarsi a 1 metro dall'arrivo"

[dtpancio]

beh io boinc nn lo guardo in pratica. quando è ora di spegnere spengo e basta.
cmq mi sta elaborando quella WUs che dicevo durasse 12 ore (ho messo come target 1 giorno), peccato le ore elaborate aumentino e quelle rimanenti rimangono sempre uguali..
al momento dice 18/19 ore..

[NoxDaFox]

normale... BOINC gestisce malamente queste cose

[dtpancio]

poi fa una cosa strana..ho impostato che ogni 120min boinc switchi tra i progetti. eppure rosetta è tutto il giorno che va..
con tutti gli altri invece funziona ed ha sempre funzionato. boh!

[Gabi.2437]

Per il tempo, BOINC si basa sui tempi delle WU scorse.

Se tutte duravano 3 ore, e ce n'è una da 12ore, lui non lo sa...


Poi secondo te perchè io tengo attivo 1 solo progetto alla volta?

[dtpancio]

nn lo so..