디지털라이프
분산 컴퓨팅을 이용하여 과학자들은 백신 성능을 향상하고, 암을 연구하며 의학 기록을 공유한다.
데렉 스미스 박사는 어드밴스트 컴퓨터 모델링을 사용해서 좀더 효과적인 독감 백신을 개발하고 있다. 스미스 박사는 세계 보건 기구(WHO)에서 프로젝트를 맡아 이끌면서, 수백만 달러 짜리 슈퍼컴퓨터가 아닌 인터넷으로 연결된 만 대의 데스크탑에서 작업한다. 바로 파퓰러파워(Popular Power)社의 분산 컴퓨팅(distributed-computing) 소프트웨어를 이용하는 것이다.
독감 백신 프로젝트는 분산 컴퓨팅을 이용해 과학 문제를 처리하는 가장 최근의 예이다. P2P 기술은 사용하지 않는 프로세서 사이클을 이용해 세티엣홈(SETI@home) 프로젝트의 큰 문제를 해결해서 맨 처음 주의를 끌게 되었다. 세티엣홈 프로젝트로 인터넷 사용자 수천 명이, 대기권 밖 통신 탐색을 위해 전파 망원 신호를 처리하는 이 특별한 화면보호기를 설치하게 된 것이다.
이러한 컴퓨팅 모델에서는 네트워크로 연결된 수많은 컴퓨터에 클라이언트 소프트웨어를 설치하고, 큰 덩어리의 문제를 쉬고 있는 클라이언트 컴퓨터에 잘게 배분해 준다. 새로운 분산 컴퓨팅 시스템 모델은 화면보호기 모드나 배경 모드에서 작동하며, 네트워크로 연결된 컴퓨터에서 사용되지 않는 자원을 이용한다.
세티엣홈 프로젝트와 여기에서 논의하는 분산 플랫폼과 같은 상업적 벤처기업이 다른 컴퓨팅 모델과 다른 점은, 세티 화면보호기처럼 이미 클라이언트에 설치되어 있는 프로그램으로 데이터를 보내는 등의 단순 기능만을 하지 않는다는 것이다. 이러한 모델은 데이터 뿐 아니라 코드도 전송할 수 있어서 클라이언트는 다양한 문제를 접해볼 수 있다.
파퓰러파워, 패러본컴퓨테이션(Parabon Computation)과 케어사이언스(CareScience) 같은 회사는 P2P 기술로 중대한 의학 문제를 해결한다. 디스트리뷰티드사이언스(Distributed Science)는 P2P를 응용하여 스웨덴 과학자가 방사능 쓰레기를 안전하게 저장하는 방법을 연구하는 것을 심화시킨다. P2P를 응용한 의학 프로젝트는 P2P의 위력을 보여주는 본보기가 될 것이며, 어려운 과학 문제를 해결하는데 도움을 줄 것이다.
파퓰러파워: 독감 백신 프로젝트
파퓰러파워는 4월에 워커(Worker)라고 불리는 P2P 클라이언트를 배포했다. 워커는 상업적으로 배포된 최초의 분산 컴퓨팅 클라이언트인데, 대규모 프로젝트에 컴퓨터 자원을 사용할 수 있게 해 주는 코드와 데이터를 노드에 전송해서 인터넷을 이용하도록 고안되었다.
파퓰러파워는 비영리로 독감 백신을 연구하는 의학 연구 응용 네트워크를 출범시켰다. 이 프로젝트는 다양한 백신과 독감 종류에 대해 면역 시스템이 응답하도록 되어 있어, 연구자는 더 나은 독감 백신을 발견할 수 있다. WHO의 국립 독감 연구실(National Influenza Laboratory)에서 일하는 스미스가 이 프로젝트를 이끌고 있다. 스미스는 파퓰러파워에서 일하는 데비 파이퍼의 의견에 따라 다양한 백신을 주사하고, 다양한 바이러스에 대해 백신의 효능을 시험하는 인간 면역 체계의 컴퓨터 모델을 만들었다. "그가 하는 일은 독감 백신을 선별하는 더 나은 전략을 만드는 것입니다. 독감 바이러스는 돌연변이를 하기 때문에, 독감 백신 역시 매년 바뀌는 추세입니다."
그리고 나서 그는 개별적인 시뮬레이션을 묶어서 네트워크에 연결된 개별 컴퓨터에 "태스크(task)"로 전송하는데, 보내는 시뮬레이션 각각에 매개변수를 지정해 준다. 백신의 변천 과정, 바이러스 종류와 같은 다양한 변수를 사용하여, 각각의 노드에서 운영하는 시뮬레이션에서 어떤 일이 일어날 것인가를 지시하는 것이다. 개별 컴퓨터가 시뮬레이션을 끝내면 결과는 다시 파퓰러파워로 전송되고, 새로운 시뮬레이션이 개별 컴퓨터로 전송된다.
파퓰러파워에서는 모든 노드에서 전송된 결과를 모아서 결론을 도출하고 도출된 결과는 스미스에게 전송하여 분석하게 된다. "우리 시스템으로 스미스씨는 이전보다 더 빨리 더 많은 변수가 있는, 훨씬 더 많은 시뮬레이션을 할 수 있습니다." 파이퍼가 말한다.
워커의 클라이언트는 화면보호기나 배경 모드에서 작동해서, 사용되지 않는 컴퓨터 리소스를 훨씬 잘 이용한다. 클라이언트는 원 코드와 자바 시스템의 핵심인 자바 운영자를 결합한 형태를 띈다. 원 코드는 컴퓨터에 프로그램을 설치하고 화면보호기로 작동하면서 운영체제와의 상호작용을 중간에서 전달하며, 자바 클라이언트는 네트워킹과 작업 수행 기능 전반을 처리한다.
파퓰러파워의 공동 창시자이자 CTO인 넬슨 미나는 인터넷 전반에서 클라이언트를 이용하며, 믿을 수 있는 컴퓨터 플랫폼을 구축하기 위해서는 규모, 신뢰성, 그리고 측량가능성(scalability)이 필요하다고 했다.
"가장 큰 목표는 믿을만하며 다른 기술에도 적용 가능한 인터넷 시스템을 만드는 것입니다. 인터넷 자체는 하나의 파편에 불과합니다. 그래서 링크해 나갈수록 데이터의 위치는 혼란스러워 집니다. 클라이언트도 하나의 파편입니다. 사용자가 화면보호기를 끄거나 운영체제가 파손되고, 웹에 돌아다니는 소수점 처리기에 버그가 있거나, 혹은 캘리포니아의 정전으로 인해 컴퓨터가 꺼지는 등의 일이 일어나기 때문입니다. 우리 목표는 이러한 모든 불확실한 것을 확실한 자원으로 바꾸는 것입니다."
클라이언트의 수가 정확하면 중복(redundancy)을 처리할 수 있어서, 시스템이 오류를 찾아내 정정할 수 있다 라고 미나가 말한다. 시스템의 "백오프 전략(backoff strategy)"은 좋은 예이다. 만약 클라이언트가 서버에 연결되지 않으면, 클라이언트는 계속 재시도를 한다. 이때 "지수 백오프 타이머"가 작동해서 클라이언트가 너무 많이 접속해도 서버는 과부하 되지 않는 것이다.
만 개의 클라이언트가 소프트웨어를 운영하기 때문에, 스미스의 독감 프로젝트는 4월부터 수백만 번에 달하는 실험을 했다. 파퓰러파워는 이것이 자사 플랫폼이 강하다는 것을 보여주는 좋은 응용 예가 되길 바라고 있다. 파퓰러파워에는 주요 제약 회사에 설치된 베타 클라이언트도 있는데, 이러한 제약 회사는 약제를 디자인하는데 응용하는 소프트웨어를 평가한다.
패러본의 암 연구 분석(Compute Against Cancer) 프로그램
파퓰러파워와 이전의 세티엣홈 프로젝트와 매우 흡사하게 패러본컴퓨테이션(Parabon Computation)社는 인터넷의 자원을 이용할 수 있는 분산 컴퓨팅 플랫폼을 제공한다.
파퓰러파워가 최초의 클라이언트를 시장에 등장시켰다면, 패러본은 이러한 분산 컴퓨팅을 이용하는 완벽한 시스템을 최초로 배포했다. 이 시스템에는 클라이언트, 서버, 그리고 소프트웨어 개발 키트(SDK)와 응용 프로그래밍 인터페이스(API) 구성요소 등이 있다.
암 연구는 패러본 기술 덕을 보고 있다. 패러본이 암 연구 분석(Compute Against Cancer) 프로그램을 지원하고 있기 때문이다. 이 통괄적인 프로그램의 프로젝트는 화학요법의 이해를 돕고 부작용을 줄이며, 암 세포의 구조와 행동 양식을 연구하고, 새로운 암 약제를 선별하는 더 나은 방법을 도출하는 데 목적이 있다.
패러본에서는 완전한 역행이라고도 할 수 있는 통계학적 기술을 이용한다. 이 기술로 각각의 결합에서 어떤 요소가 생활의 질을 높이는지 알아낸다. 방대한 양의 자료를 암 환자에게 유용한 치료 정보로 바꾸는 것이다.
패러본의 클라이언트 소프트웨어는 파이어니어(Pioneer)로, 자바 기반의 서버 구성요소이다. 패러본은 일년 반 동안 이 시스템을 개발해 왔으며, 현재는 인터넷 기반 플랫폼 프론티어(Frontier)와 엔터프라이즈 버전인 프론티어엔터프라이즈(Frontier Enterprise)를 개발했다.
패러본의 고성능 컴퓨팅 랩(High-Performance Computing Lab)에서는 프론티어를 이용해서 단백질 연속 비교를 수행하는 새로운 애플리케이션을 개발했다. 패러본에 따르면, 이러한 접근법은 공개적으로 사용할 수 있는 단백질 데이터베이스에 적용되어, 지금까지 실행된 것 중 가장 포괄적이고 총제적인 연구가 될 것라고 한다. 이 연구로 과학자와 의학 연구자는 정상 세포와 악성 세포 내에서 일어나는 메커니즘을 더 잘 이해하게 되었고, 이에 따라 더 효과적인 암 치료 방법을 개발할 수 있는 방향도 설정하게 되었다.
패러본컴퓨테이션의 CTO인 짐 개넌은 기업에서 일하는 5만에서 9만 명에 달하는 잠재 고객과 협상 중이라고 말한다. 이처럼 큰 조직에서 쉬고 있는 컴퓨터를 이용하면, 그 위력은 실로 엄청날 것이다.
지구에 있는 가장 큰 슈퍼컴퓨터인 IBM의 ASCII White의 위력은 컴퓨터 3만에서 5만대와 맞먹는다. 그래서 거대 기업의 컴퓨터는 아무 것도 하지 않아도 더 큰 위력을 가지게 된다고 개넌이 지적한다.
패러본의 프로그램을 이용한 암 연구에 구체적인 진전이 있었는지를 묻자, 부회장 마크 바이트너는 별 말을 하지 않았다. 국립 암 연구소(National Cancer Institute)와 공동으로 연구하고 있는 내용을 곧 책으로 펴낼 예정이기 때문이다.
데렉 스미스 박사는 어드밴스트 컴퓨터 모델링을 사용해서 좀더 효과적인 독감 백신을 개발하고 있다. 스미스 박사는 세계 보건 기구(WHO)에서 프로젝트를 맡아 이끌면서, 수백만 달러 짜리 슈퍼컴퓨터가 아닌 인터넷으로 연결된 만 대의 데스크탑에서 작업한다. 바로 파퓰러파워(Popular Power)社의 분산 컴퓨팅(distributed-computing) 소프트웨어를 이용하는 것이다.
독감 백신 프로젝트는 분산 컴퓨팅을 이용해 과학 문제를 처리하는 가장 최근의 예이다. P2P 기술은 사용하지 않는 프로세서 사이클을 이용해 세티엣홈(SETI@home) 프로젝트의 큰 문제를 해결해서 맨 처음 주의를 끌게 되었다. 세티엣홈 프로젝트로 인터넷 사용자 수천 명이, 대기권 밖 통신 탐색을 위해 전파 망원 신호를 처리하는 이 특별한 화면보호기를 설치하게 된 것이다.
이러한 컴퓨팅 모델에서는 네트워크로 연결된 수많은 컴퓨터에 클라이언트 소프트웨어를 설치하고, 큰 덩어리의 문제를 쉬고 있는 클라이언트 컴퓨터에 잘게 배분해 준다. 새로운 분산 컴퓨팅 시스템 모델은 화면보호기 모드나 배경 모드에서 작동하며, 네트워크로 연결된 컴퓨터에서 사용되지 않는 자원을 이용한다.
세티엣홈 프로젝트와 여기에서 논의하는 분산 플랫폼과 같은 상업적 벤처기업이 다른 컴퓨팅 모델과 다른 점은, 세티 화면보호기처럼 이미 클라이언트에 설치되어 있는 프로그램으로 데이터를 보내는 등의 단순 기능만을 하지 않는다는 것이다. 이러한 모델은 데이터 뿐 아니라 코드도 전송할 수 있어서 클라이언트는 다양한 문제를 접해볼 수 있다.
파퓰러파워, 패러본컴퓨테이션(Parabon Computation)과 케어사이언스(CareScience) 같은 회사는 P2P 기술로 중대한 의학 문제를 해결한다. 디스트리뷰티드사이언스(Distributed Science)는 P2P를 응용하여 스웨덴 과학자가 방사능 쓰레기를 안전하게 저장하는 방법을 연구하는 것을 심화시킨다. P2P를 응용한 의학 프로젝트는 P2P의 위력을 보여주는 본보기가 될 것이며, 어려운 과학 문제를 해결하는데 도움을 줄 것이다.
파퓰러파워: 독감 백신 프로젝트
파퓰러파워는 4월에 워커(Worker)라고 불리는 P2P 클라이언트를 배포했다. 워커는 상업적으로 배포된 최초의 분산 컴퓨팅 클라이언트인데, 대규모 프로젝트에 컴퓨터 자원을 사용할 수 있게 해 주는 코드와 데이터를 노드에 전송해서 인터넷을 이용하도록 고안되었다.
파퓰러파워는 비영리로 독감 백신을 연구하는 의학 연구 응용 네트워크를 출범시켰다. 이 프로젝트는 다양한 백신과 독감 종류에 대해 면역 시스템이 응답하도록 되어 있어, 연구자는 더 나은 독감 백신을 발견할 수 있다. WHO의 국립 독감 연구실(National Influenza Laboratory)에서 일하는 스미스가 이 프로젝트를 이끌고 있다. 스미스는 파퓰러파워에서 일하는 데비 파이퍼의 의견에 따라 다양한 백신을 주사하고, 다양한 바이러스에 대해 백신의 효능을 시험하는 인간 면역 체계의 컴퓨터 모델을 만들었다. "그가 하는 일은 독감 백신을 선별하는 더 나은 전략을 만드는 것입니다. 독감 바이러스는 돌연변이를 하기 때문에, 독감 백신 역시 매년 바뀌는 추세입니다."
그리고 나서 그는 개별적인 시뮬레이션을 묶어서 네트워크에 연결된 개별 컴퓨터에 "태스크(task)"로 전송하는데, 보내는 시뮬레이션 각각에 매개변수를 지정해 준다. 백신의 변천 과정, 바이러스 종류와 같은 다양한 변수를 사용하여, 각각의 노드에서 운영하는 시뮬레이션에서 어떤 일이 일어날 것인가를 지시하는 것이다. 개별 컴퓨터가 시뮬레이션을 끝내면 결과는 다시 파퓰러파워로 전송되고, 새로운 시뮬레이션이 개별 컴퓨터로 전송된다.
파퓰러파워에서는 모든 노드에서 전송된 결과를 모아서 결론을 도출하고 도출된 결과는 스미스에게 전송하여 분석하게 된다. "우리 시스템으로 스미스씨는 이전보다 더 빨리 더 많은 변수가 있는, 훨씬 더 많은 시뮬레이션을 할 수 있습니다." 파이퍼가 말한다.
워커의 클라이언트는 화면보호기나 배경 모드에서 작동해서, 사용되지 않는 컴퓨터 리소스를 훨씬 잘 이용한다. 클라이언트는 원 코드와 자바 시스템의 핵심인 자바 운영자를 결합한 형태를 띈다. 원 코드는 컴퓨터에 프로그램을 설치하고 화면보호기로 작동하면서 운영체제와의 상호작용을 중간에서 전달하며, 자바 클라이언트는 네트워킹과 작업 수행 기능 전반을 처리한다.
파퓰러파워의 공동 창시자이자 CTO인 넬슨 미나는 인터넷 전반에서 클라이언트를 이용하며, 믿을 수 있는 컴퓨터 플랫폼을 구축하기 위해서는 규모, 신뢰성, 그리고 측량가능성(scalability)이 필요하다고 했다.
"가장 큰 목표는 믿을만하며 다른 기술에도 적용 가능한 인터넷 시스템을 만드는 것입니다. 인터넷 자체는 하나의 파편에 불과합니다. 그래서 링크해 나갈수록 데이터의 위치는 혼란스러워 집니다. 클라이언트도 하나의 파편입니다. 사용자가 화면보호기를 끄거나 운영체제가 파손되고, 웹에 돌아다니는 소수점 처리기에 버그가 있거나, 혹은 캘리포니아의 정전으로 인해 컴퓨터가 꺼지는 등의 일이 일어나기 때문입니다. 우리 목표는 이러한 모든 불확실한 것을 확실한 자원으로 바꾸는 것입니다."
클라이언트의 수가 정확하면 중복(redundancy)을 처리할 수 있어서, 시스템이 오류를 찾아내 정정할 수 있다 라고 미나가 말한다. 시스템의 "백오프 전략(backoff strategy)"은 좋은 예이다. 만약 클라이언트가 서버에 연결되지 않으면, 클라이언트는 계속 재시도를 한다. 이때 "지수 백오프 타이머"가 작동해서 클라이언트가 너무 많이 접속해도 서버는 과부하 되지 않는 것이다.
만 개의 클라이언트가 소프트웨어를 운영하기 때문에, 스미스의 독감 프로젝트는 4월부터 수백만 번에 달하는 실험을 했다. 파퓰러파워는 이것이 자사 플랫폼이 강하다는 것을 보여주는 좋은 응용 예가 되길 바라고 있다. 파퓰러파워에는 주요 제약 회사에 설치된 베타 클라이언트도 있는데, 이러한 제약 회사는 약제를 디자인하는데 응용하는 소프트웨어를 평가한다.
패러본의 암 연구 분석(Compute Against Cancer) 프로그램
파퓰러파워와 이전의 세티엣홈 프로젝트와 매우 흡사하게 패러본컴퓨테이션(Parabon Computation)社는 인터넷의 자원을 이용할 수 있는 분산 컴퓨팅 플랫폼을 제공한다.
파퓰러파워가 최초의 클라이언트를 시장에 등장시켰다면, 패러본은 이러한 분산 컴퓨팅을 이용하는 완벽한 시스템을 최초로 배포했다. 이 시스템에는 클라이언트, 서버, 그리고 소프트웨어 개발 키트(SDK)와 응용 프로그래밍 인터페이스(API) 구성요소 등이 있다.
암 연구는 패러본 기술 덕을 보고 있다. 패러본이 암 연구 분석(Compute Against Cancer) 프로그램을 지원하고 있기 때문이다. 이 통괄적인 프로그램의 프로젝트는 화학요법의 이해를 돕고 부작용을 줄이며, 암 세포의 구조와 행동 양식을 연구하고, 새로운 암 약제를 선별하는 더 나은 방법을 도출하는 데 목적이 있다.
패러본에서는 완전한 역행이라고도 할 수 있는 통계학적 기술을 이용한다. 이 기술로 각각의 결합에서 어떤 요소가 생활의 질을 높이는지 알아낸다. 방대한 양의 자료를 암 환자에게 유용한 치료 정보로 바꾸는 것이다.
패러본의 클라이언트 소프트웨어는 파이어니어(Pioneer)로, 자바 기반의 서버 구성요소이다. 패러본은 일년 반 동안 이 시스템을 개발해 왔으며, 현재는 인터넷 기반 플랫폼 프론티어(Frontier)와 엔터프라이즈 버전인 프론티어엔터프라이즈(Frontier Enterprise)를 개발했다.
패러본의 고성능 컴퓨팅 랩(High-Performance Computing Lab)에서는 프론티어를 이용해서 단백질 연속 비교를 수행하는 새로운 애플리케이션을 개발했다. 패러본에 따르면, 이러한 접근법은 공개적으로 사용할 수 있는 단백질 데이터베이스에 적용되어, 지금까지 실행된 것 중 가장 포괄적이고 총제적인 연구가 될 것라고 한다. 이 연구로 과학자와 의학 연구자는 정상 세포와 악성 세포 내에서 일어나는 메커니즘을 더 잘 이해하게 되었고, 이에 따라 더 효과적인 암 치료 방법을 개발할 수 있는 방향도 설정하게 되었다.
패러본컴퓨테이션의 CTO인 짐 개넌은 기업에서 일하는 5만에서 9만 명에 달하는 잠재 고객과 협상 중이라고 말한다. 이처럼 큰 조직에서 쉬고 있는 컴퓨터를 이용하면, 그 위력은 실로 엄청날 것이다.
지구에 있는 가장 큰 슈퍼컴퓨터인 IBM의 ASCII White의 위력은 컴퓨터 3만에서 5만대와 맞먹는다. 그래서 거대 기업의 컴퓨터는 아무 것도 하지 않아도 더 큰 위력을 가지게 된다고 개넌이 지적한다.
패러본의 프로그램을 이용한 암 연구에 구체적인 진전이 있었는지를 묻자, 부회장 마크 바이트너는 별 말을 하지 않았다. 국립 암 연구소(National Cancer Institute)와 공동으로 연구하고 있는 내용을 곧 책으로 펴낼 예정이기 때문이다. TAG :
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