World Community Grid/Computing for Clean Water

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Steckbrief
Kategorie: Nanotechnologie
Betreiber: IBM und Center for Nano and Micro Mechanics
Nationalität: China Flag cn.png
Start: August 2010
Status: Stabil
Checkpoints: Ja
Webseite: www.worldcommunitygrid.org
Anmelde-URL: http://www.worldcommunitygrid.org/
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Computing for Clean Water wird vom Center for Nano and Micro Mechanics der Tsinghua University in Peking, China betrieben und nutzt die Plattform des World Community Grid. Das Projekt möchte die Grundlagen für neue kostengünstige und effizientere Wasserfilter erforschen, da derzeit geschätzt 1,2 Milliarden Menschen keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser haben. Jährlich sterben Millionen Menschen an Folgen der durch verseuchtes Trinkwasser verursachten Krankheiten. Konkret soll dieses Projekt grundlegende Kenntnisse zur Hydrodynamik im Nanometerbereich liefern und einen Einblick in die weitere Optimierung der Strömung durch Kohlenstoff-Nanoröhren ermöglichen. Das Tsinghua-Team erwartet ein besseres physikalischen Verständnis der optimalen Porengröße als Funktion der Strömungsgeschwindigkeit, um später hocheffiziente Filtermembranen aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen zu ermöglichen.

Projektbeschreibung

Technologien zur Filterung von unsauberen Wasser existieren, sind aber in der Regel recht teuer. Die Entsalzung von Meerwasser, eine potenziell reiche Quelle von Trinkwasser, ist ebenfalls durch die hohen Kosten der Filterung begrenzt. Daher sind neue Ansätze zur effizienten Wasserfilterung Gegenstand intensiver Forschung. Kohlenstoff-Nanoröhren, in Arrays gestapelt, stellen einen neuen Ansatz dar. Normalerweise würde die extrem kleine Porengröße von Nanoröhren nur ein paar Wassermolekülen den Durchgang erlauben. Um brauchbare Wassermengen zu filtern wären sehr große Drücke und damit teure Ausrüstung erforderlich. Es konnte aber bereits gezeigt werden, dass diese Nanoröhren-Arrays um den Faktor 1000 bis 10000 höhere Durchflussraten erlauben als durch Extrapolation vorher geschätzt. Dieses überraschende Ergebnis hat viele Wissenschaftler dazu angestachelt, erhebliche Anstrengungen in die Untersuchung der zugrunde liegenden Prozesse zu investieren. Dieses Projekt verwendet großangelegte molekulardynamische Berechnungen, bei denen die Bewegungen einzelner Wassermoleküle durch die Nanoröhrchen simuliert werden, um ein tieferes Verständnis des Flussmechanismuses zu erhalten. Die Forscher benötigen dafür eine enormen Rechenleistung, sie gehen davon aus, das ein herkömmlicher Einzelkern über 1 Million Jahre rechnen müsste, um die Simulationen abzuschließen.

Erfolge des Projekts

Dieser Abschnitt ist ausbaufähig. Falls dir weitere nennenswerte Erfolge des Projekts bekannt sind, kannst du sie hier eintragen.

Planet 3DNow!

Da Planet 3DNow! schon seit dem 11.06.2005 mit einem eigenen Team am World Community Grid teilnimmt, wurde auch Computing for Clean Water seit dessen Beginn gerechnet.

Teilnahme

Das Projekt läuft unter dem Dach des World Community Grid. WCG wird über die BOINC-Plattform betrieben, die URL zur Anmeldung lautet http://www.worldcommunitygrid.org. Bei der Account-Erstellung ist zu beachten, dass WCG keine Sonderzeichen und Umlaute im Passwort akzeptiert. Im Gegensatz zu den meisten (allen anderen?) Projekten wird der Benutzer nicht über die E-Mail-Adresse identizifiert, sondern über den Benutzernamen. Da unter dem Metaprojekt World Community Grid verschiedene Projekte vereint sind, kann jeder Teilnehmer für sich entscheiden, welche Projekten er unterstützen möchte. Um für Computing for Clean Water zu rechnen, muss im Profil unter "My Projects" der entsprechende Haken gesetzt werden. Bei Windows, Linux und Mac OS X werden auch 64-Bit-Systeme unterstützt.

Besonderheiten

  • Alle Projekte unter dem Dach von World Community Grid unterstützen Checkpoints. Bei diesem Projekt wird alle 1,666% ein Checkpoint gesetzt.
  • Die Deadline, innerhalb der die Berechnung abgeschlossen und vollständig zurückgemeldet werden muss, beträgt zehn Tage.
  • Die Laufzeiten betragen auf einem Athlon II X2 mit 2.900 MHz unter Windows 7 64-Bit ca. 2 Stunden und 20 Minuten, ein Core 2 Quad mit 2,33 GHz und Linux 64-Bit ist bereits nach ca. 1 Stunde und 25 Minuten fertig.
  • Die Speicherbelastung der WUs liegt bei 80 MByte.
  • Das Quorum beträgt 1, d.h. eine Work-Unit muss nur von einem Rechnern erfolgreich bearbeitet werden.
  • Creditvergabe: Bei WUs mit Quorum 1 fällt auf, dass die "claimed credits" nicht den "granted credits" entsprechen. In den WUs wird ein zusätzlicher Mini-Benchmark ausgeführt dessen Ergebnis später die Grundlage für die Berechnung der "claimed credits" bildet.

TODO

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