Einstein@Home

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Einstein@Home項目又稱為Einstein@Home計畫(意為“愛因斯坦在你家”),是一個由威斯康星大學密爾沃基分校主辦,基於BOINC計算平台的分散式計算項目。設計目的是利用志願計算的威力來處理分析LIGO和GEO600採集的海量觀測數據,以從中尋找引力波存在的證據。

項目簡介

Einstein@HomeEinstein@Home

Einstein@Home項目又稱為Einstein@Home計畫(意為“愛因斯坦在你家”),是一個由威斯康星大學密爾沃基分校主辦,基於BOINC計算平台的分散式計算項目。設計目的是利用志願計算的威力來處理分析LIGO和GEO600採集的海量觀測數據,以從中尋找引力波存在的證據。該項目由威斯康新-密爾沃基大學的BruceAllen教授領導,在美國物理協會的支持下,作為“2005世界物理年”的活動項目於2005年2月開始正式運行,現已成為BOINC平台的主要項目之一。

研究背景

愛因斯坦認為,人類生活在一個充滿了引力波的宇宙之中,恆星的爆炸,黑洞的碰撞以及其它強烈的宇宙事件製造了引力波,從而可能改變時間和空間。迄今為止,人類還沒有探測到這些引力波,這是因為這些十分微小的引力波需要足夠靈敏的儀器才能測量到,就好比在地球測量太陽上一個原子的寬度一樣困難。隨著科技的進步,我們已經擁有了足夠靈敏的探測器來觀測這些引力波。其中,位於美國的LIGO探測器和位於德國的GEO600探測器正在共同探測來自恆星和黑洞的引力波。這個實驗需要龐大的數據處理能力,因些LIGO小組發起了Einstein@Home項目。

數據處理

TODO:簡述一下處理數據的方法。

Einstein@Home的項目進行分為多個大的階段,對應LIGO探測器和GEO600探測器的不同運行階段,階段的前後更替即表示探測數據的精度由低到高和數據處理分析方法的相應改進。目前項目所處的S5階段,所處理的數據來源於LIGO探測器在設計精度上所探測到到的數據。各個大階段一般還分為若干個小階段,如S4R2、S5R3等。

1.S3(2005年2月-2005年8月)
2.S4(2005年7月-2006年7月)
3.S5(2006年6月至今)

如何加入項目

該項目基於BOINC平台,簡要的加入步驟如下(已完成的步驟可直接跳過):

1.下載並安裝BOINC的客戶端軟體(官方下載頁面)
2.點擊客戶端簡易視圖下的“AddProject”按鈕,或高級視圖下選單中的“工具->加入項目”,將顯示嚮導對話框
3.點擊下一步後在項目列表中找到並單擊選中Einstein@Home項目(如未顯示該項目,則在編輯框中輸入項目網址:http://einstein.phys.uwm.edu/),然後點擊下一步
4.輸入您可用的電子郵件地址,並設定您在該項目的登錄密碼(並非您的電子郵件密碼)
5.再次點擊下一步,如項目伺服器工作正常,即已成功加入項目

研究成果

Einstein@Home項目的最終目的是發現引力波的存在,在此之前,項目在各個研究階段的結果也已通過報告或論文的形式公開,目前已有:

1.項目官方網站上的S3階段初始報告(英文)
2.項目官方網站上的S3階段最終報告(英文)
3.S4階段論文(英文)(PDF下載)

最佳化計算程式

項目在S4運行階段時,匈牙利程式設計師AkosfFekete對項目的官方計算程式進行了彙編層面的最佳化,引入了對處理器的多媒體擴展指令集(如SSE、3DNow!等)的支持,大幅提高了程式的計算速度,也大為加速了項目在該運行階段的進展。Akosf的努力得到了項目方的認可,其使用的最佳化手段之後也被項目方在開發新的計算程式所使用。但考慮到項目研究內容所需的嚴謹性,計算程式的計算結果必須得到項目方所有成員的認可,在那之後的最佳化程式均是由項目方自行發布。

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