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  1. Avatar von pschoefer
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    #1

    Idee Coronavirus SARS-CoV-2

    Am Rosenmontag, den 24. Februar, berichtete Rosetta@home über seine Berechnungen zum Coronavirus SARS-CoV-2. Durch die hohe Medienpräsenz dieses Virus konnte man davon ausgehen, dass diese Meldung einige Cruncher motivieren könnte, Ressourcen für Rosetta@home bereitzustellen. Obwohl es traditionell eins unserer schwächeren Projekte ist, waren wir in den letzten Tagen fast durchgehend das stärkste Team (erst heute hat uns ein neues Team aus größtenteils offensichtlich über Reddit rekrutierten neuen Teilnehmern überboten).

    Ich wollte mir einmal ansehen, inwieweit sich auch andere Teams gesteigert haben und wie sich der Gesamtdurchsatz des Projektes entwickelt hat. Um alles auf eine Skala zu bekommen, habe ich die Tagesdurchsätze jeweils auf den Durchschnitt der 15 Tage vor der Nachricht des Projektes normiert (100% entsprechen also dem durchschnittlichen Tagesdurchsatz vom 9.-23. Februar). Das Ergebnis:


    Unsere Steigerung auf etwa das Doppelte unseres normalen Niveaus kann sich im Vergleich mit den anderen Teams also durchaus sehen lassen, von den betrachteten Teams konnten nur P3D und B@P ähnlich stark zulegen. Bei beiden begann der Anstieg etwas früher als bei uns, allerdings fand die Nachricht ihren Weg in unser Forum auch erst am 1. März (vorher war sie schon einmal Thema in unserem Chat, was einen gewissen Anteil an dem Anstieg vor diesem Datum haben dürfte ).

    Die anderen Teams bewegen sich höchstens knapp oberhalb der Schwankungsbreite in den 15 Tagen vor der Projektnachricht, wobei ohnehin schon stärkere Teams wie TSC! Russia oder das Czech National Team natürlich auch eine deutlich stärkere absolute Steigerung für die gleiche relative Steigerung brauchen. Ein Team wie etwa TSC! Russia, das praktisch nur bei Rosetta@home ernsthaft aktiv ist, kann natürlich kaum zusätzliche Ressourcen von anderen Projekten mobilisieren. Breit aufgestellte Teams mit kleinem Rosetta@home-Stammanteil wie L'Alliance Francophone oder wir haben da mehr Potenzial, nutzen es aber auch nicht gleichmäßig aus. Der Informationsfluss und das Interesse am Thema spielen dort dann die entscheidende Rolle. Dass mit P3D und uns gleich zwei überwiegend im deutschen Sprachraum ansässige Teams auffallen, könnte man sogar als Auswirkung der typischen German Angst interpretieren.
    Gruß
    Patrick

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  2. Die folgenden 12 Benutzer haben sich bei pschoefer bedankt für diesen nützlichen Beitrag:

    aendgraend (10.03.2020), AxelS (08.03.2020), deepdance (15.03.2020), Felix_M_ (08.03.2020), Freezing (09.03.2020), HJL (18.03.2020), No_Name (09.03.2020), Pjotr Panski (08.03.2020), ShootY (08.03.2020), Thalix (24.03.2020), Uwe-Bergstedt (08.03.2020), wumfli (03.04.2020)

  3. Avatar von Defender
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    #2

    Standard Rosettas Rolle im Kampf gegen das Coronavirus im Detail

    Aus gegebenem Interesse sei nun auch der vollständige IPD-Beitrag an dieser Stelle übersetzt, als Ergänzung der Schnellmeldung vom letzten Sonntag.


    Rosettas Rolle im Kampf gegen das Coronavirus

    Wir freuen uns, berichten zu können, dass die molekulare Modellierungssuite von Rosetta vor kurzem eingesetzt wurde, um die Struktur eines wichtigen Coronavirus-Proteins auf atomarer Ebene genau vorherzusagen, Wochen bevor es im Labor gemessen werden konnte. Die aus der Untersuchung dieses viralen Proteins gewonnenen Erkenntnisse werden nun als Leitfaden für die Entwicklung neuer Impfstoffe und antiviraler Medikamente verwendet.

    Am 30. Januar erklärte die Weltgesundheitsorganisation den anhaltenden Ausbruch des Coronavirus (COVID-19, verursacht durch das Virus SARS-CoV-2) zu einem öffentlichen Gesundheitsnotstand von internationaler Bedeutung. Wissenschaftler auf der ganzen Welt kämpfen gegen die Zeit, um mehr über dieses tödliche Virus zu erfahren, das sich bereits in mehr als 30 Länder ausgebreitet hat.

    Wichtig ist, dass die Strukturbiologen schnell Erkenntnisse darüber gewinnen, wie die Proteine, aus denen dieses Virus besteht, aussehen und wie sie funktionieren.

    Insbesondere ein virales Protein - das Spike-Protein - ermöglicht es SARS-CoV-2, seine Membran mit denen auf menschlichen Zellen zu verschmelzen, was zu einer Infektion führt. Forscher an der UT Austin haben diese Woche die Kryo-Elektronenmikroskopie genutzt, um die erste 3D-Karte im atomaren Maßstab des SARS-CoV-2-Spike-Proteins in seinem Vorfusionszustand zu erstellen. Wie andere virale Spike-Proteine soll dieses speerähnliche Molekül zwei unterschiedliche Konformationen annehmen: eine vor der Infektion der Zellen und eine andere, "post-fusion" nach der Infektion. Auch andere Gruppen wenden in ihren Labors ähnliche Techniken an, um noch mehr über dieses äußerst wichtige Protein zu erfahren.

    Coronavirus-Spike-Proteine - wie die Proteine in Ihrem Körper - 'falten' sich zusammen, um zu funktionieren.

    Robetta, unser Online-Proteinstrukturvorhersage-Server auf Rosetta-Basis, der für Akademiker kostenlos zur Verfügung steht, konnte die Ergebnisse dieses Faltungsprozesses genau vorhersagen. Anfang Februar berechnete er 3D-Modelle im atomaren Maßstab des SARS-CoV-2-Spike-Proteins in seinem Vorfindungszustand, die den später im Labor entdeckten Modellen sehr nahe kommen.

    Um diese Modelle herunterzuladen, klicken Sie hier.


    Entwicklung von Therapeutika

    Mit diesem Wissen in der Hand arbeiten die Forscher am Institut für Proteindesign nun daran, neue Proteine zur Neutralisierung des Coronavirus zu schaffen. Im Erfolgsfall würden diese antiviralen Proteine an das SARS-CoV-2-Spike-Protein haften und dadurch verhindern, dass Viruspartikel gesunde Zellen infizieren.

    Diese neuen Medikamentenkandidaten - eine Art von Molekül, die wir als "Mini-Protein-Binder" bezeichnen - versuchen, die Spezifität von Antikörpern mit der hohen Stabilität und Herstellbarkeit kleinmolekularer Medikamente zu kombinieren. Mini-Protein-Binder werden am Computer maßgeschneidert, so dass sie nur an spezifischen Zielen haften, wie z.B. an spezifischen Rillen auf dem SARS-CoV-2-Spike-Protein.

    Im Jahr 2017 berichteten wir erstmals über unsere Hochdurchsatz-Strategie für das Design von Mini-Protein-Bindern. Zusammen mit Kollegen entwarfen und testeten wir über 22.000 Miniproteine, die auf Influenza und Botulinum-Neurotoxin B abzielen, sowie über 6.000 Kontrollsequenzen zur Untersuchung der Beiträge zur Faltung und Bindung und identifizierten 2.618 hochaffine Binder.

    Die de novo entwickelten Mini-Protein-Binder, die in dieser Studie hergestellt wurden, wiesen eine viel größere Stabilität bei erhöhten Temperaturen und eine bessere Neutralisierung in Tiermodellen auf als vergleichbare Antikörper und natürliche Proteinderivate. Wahrscheinlich aufgrund ihrer geringen Größe und sehr hohen Stabilität lösten sie auch nur eine geringe Immunantwort aus. Die besten der gegen die Grippe gerichteten Designs bieten prophylaktischen (vor der Infektion) und therapeutischen (nach der Infektion) Schutz vor einer Influenza-Infektion in Mausmodellen mit einer Potenz, die der von Antikörpern entspricht oder diese übertrifft.

    Unsere Forscher entwerfen jetzt am Computer Zehntausende von Anti-Koronavirus-Miniprotein-Bindern. In den kommenden Wochen hoffen wir, diese Mini-Proteine im Labor herzustellen und ihre Fähigkeit zu messen, an das Spike-Protein zu binden. Danach wären noch viel mehr Labortests erforderlich, um die Sicherheit und Wirksamkeit dieser experimentellen Coronavirus-Medikamente zu bewerten.


    Entwicklung von Coronavirus-Impfstoffen

    Die im King-Labor des Instituts für Proteindesign entwickelte Technologie wird auch eingesetzt, um einen wirksamen Impfstoff gegen SARS-CoV-2 zu entwickeln.

    Unsere Kollegen im Veesler-Labor in der UW-Biochemie und im Impfstoff-Forschungszentrum an den Nationalen Gesundheitsinstituten haben Coronavirus-Spike-Proteine mit der Außenseite von Rosetta-designten Protein-Nanopartikeln verschmolzen, um selbstorganisierende Impfstoffkandidaten zu bilden. Einige davon werden derzeit in Mäusen untersucht. Diese Arbeit baut auf unseren jüngsten Bemühungen auf, Atemwegsimpfstoffe nach dem Design zu entwickeln.

    "Wir arbeiten mit unseren Mitarbeitern an der UW, dem NIH und der Bill & Melinda Gates Foundation zusammen, um einen sicheren und wirksamen Impfstoff nicht nur für SARS-CoV-2, sondern auch für andere Koronaviren zu entwickeln", sagte Neil King, der die Bemühungen des IPD um die Entwicklung von Impfstoffen leitet.

    "Dieser Ausbruch hat gezeigt, dass wir jede verfügbare Unterstützung brauchen und alle zusammen im Kampf gegen die Infektionskrankheit stehen. Die gute Nachricht ist, dass die Gemeinschaft in den letzten Jahren robuste Methoden für das Antigendesign und die Darstellung entwickelt hat, die eine schnelle Generierung von Impfstoffkandidaten ermöglichen, die wahrscheinlich hoch immunogen sind.

    - -
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  4. Avatar von nexiagsi16v
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    #3

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    Das hat nix mit Angst zutun, sondern damit, dass man etwas auch für sich und seine nähere Ümgebung tut. Wobei diese Epedimien immer ein verstärktes Rechnen für Rosetta bedeutet. Wie z.b. für ein paar Jahren in Afrika...war es Ebola?
    Beim Team 2ch gab es seit Anfang Februar sogar eine Verdopplung des Outputs pro Tag...von ~150tsd auf 300tsd...stellenweise auch noch bis 4000tsd. RNT hat die Tage auch einen Sprung von durchschnittlich 100tsd auf ~140tsd gemacht....oder BOINC.Italy 200tsd im Durchschnitt, nur bei fast 380tsd. Themen der räumlichen Umgebung werden immer stärker Unterstützt als Themen die einen nicht so auf die Pelle rücken.
    Aber schöne Auswertung.

    Und danke für die komplette Überstzung.
    Ciao Norman

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  5. Avatar von bossmaniac
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    #4

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    Danke für den Beitrag. Ich hatte eher WCG im verdacht etwas zu Corona zu bringen.
    To bodly crunch what no man has crunched before...
    http://stats.free-dc.org/cpidtagb.ph...heme=14&cols=3

  6. Avatar von Dennis-TW
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    #5

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    Zitat Zitat von bossmaniac Beitrag anzeigen
    Ich hatte eher WCG im verdacht etwas zu Corona zu bringen.
    Nun ja, wenn Rosetta bereits die nötige Anwendung und Infrastruktur für die Vorhersage von Proteinstrukturen hat, gerade weil damit viel Zeit eingespart werden kann, so bietet sich das natürlich an. WCG widmet sich ja eher langfristigen Themen, die auch mit verteiltem Rechnen einige Jahre in Anspruch nehmen. Ist ja leider auch nicht so, dass Krebs und Aids wegen Corona jetzt Urlaub machen.
    Grüße aus dem fernen Taiwan

  7. Avatar von ShootY
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    #6

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    Vielen Dank an pschoefer für die Übersetzung und die detaillierte Zusammenfassung
    Nachdem ja SETI@home erstmal nicht weitergeführt wird, werde ich meine Rechner alle umstellen:
    Bei mir werden es die Projekte WCG, Rosetta@home, Folding@home und GPUGRID sein.

    Hauptaugenmerk allerdings derzeit auf Rosetta bzgl des SARS CoV-2.

    Was ich nachfragen wollte: Kann man irgendwie sehen, ob man bereits Coronavirus WUs bekommen hat? Wie unterscheiden diese sich im Namen?
    == BoincStats | SETI@home | World Community Grid | PrimeGrid | GPUGrid | LAN-Community | patricksuttner.de ==
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    ― Carl Sagan, Contact

  8. Avatar von Defender
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    #7

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    Zitat Zitat von ShootY Beitrag anzeigen
    Was ich nachfragen wollte: Kann man irgendwie sehen, ob man bereits Coronavirus WUs bekommen hat? Wie unterscheiden diese sich im Namen?
    Nein, die Namensgebung ist nicht öffentlich nachvollziehbar. Allerdings werden diese WUs mutmaßlich mit einer hohen Priorität behandelt, also sollte es in diesem Sinne ausreichen, einfach Vollgas zu geben.
    - -
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    #8

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    Danke Defender!
    Habe soeben auch meine Kaltreserve aktiviert. Es ist zwar keine Challenge, aber ich wollte dennoch hier alles reinwerfen.
    Allerdings wollte ein PC nicht so wie ich will... der Boinc-Client unter Linux startet nicht mehr. Ich denke ich muss die Maschinen mal neu installieren.
    Das ist immer ein "auf gut Glück", wenn der Client startet. Da gibt es irgendeine Fluktuation in der Matrix mit den Kaltreserve-Rechnern.
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  10. Avatar von pschoefer
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    #9

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    Zitat Zitat von Dennis-TW Beitrag anzeigen
    Zitat Zitat von bossmaniac Beitrag anzeigen
    Ich hatte eher WCG im verdacht etwas zu Corona zu bringen.
    Nun ja, wenn Rosetta bereits die nötige Anwendung und Infrastruktur für die Vorhersage von Proteinstrukturen hat, gerade weil damit viel Zeit eingespart werden kann, so bietet sich das natürlich an. WCG widmet sich ja eher langfristigen Themen, die auch mit verteiltem Rechnen einige Jahre in Anspruch nehmen. Ist ja leider auch nicht so, dass Krebs und Aids wegen Corona jetzt Urlaub machen.
    Ergänzend dazu: Beim WCG dauert es schon rein systembedingt länger, so etwas auf die Beine zu stellen, weil das Projekt letztlich nur die Infrastruktur für externe Forschergruppen betreibt, wohingegen bei Rosetta@home alles aus einer Hand kommt. Selbst, wenn man eine schon bei anderen Subprojekten verwendete Anwendung nutzen kann und somit diverse Prüfungen und Tests vermudatlich relativ schnell erledigen könnte, ist da eben immer noch ein größerer kommunikativer und organisatorischer Aufwand. Als WCG Ende 2014 das Ebola-Subprojekt startete, war Rosetta@home auch schon seit Monaten damit beschäftigt.

    Der WCG-Ansatz könnte auch noch das Problem haben, dass viele durch erhöhte Medienpräsenz angelockte neue Teilnehmer leider sehr extrem auf das jeweilige Thema fokussiert sind und manch einer, der nun wegen dieses einen Virus angelockt wurde, dann seine Rechenleistung auch exklusiv dafür zur Verfügung stellen will ohne den Rest der großen weiten Welt zu sehen, der erforscht werden will (vgl. S@h-Anfänger, die ausgerechnet dienstags einen bestimmten Film gesehen hatten und dann noch am selben Abend wieder weg waren, da ihnen selbst Einstein@Home schon thematisch zu weit entfernt war). Bei einem neuen WCG-Subprojekt würden diese Neulinge dann mit der Meute derer konkurrieren, die unbedingt schon in den ersten Tagen das Bildchen in der ihnen genehmen Farbe bekommen müssen, da sie schlimmstenfalls nur sechs Monate Zeit dafür haben (WCG nimmt keine Projekte auf, die absehbar weniger als sechs Monate laufen würden). Das gäbe zwangsläufig einen Engpass, der bei den Neulingen gleich einen schlechten Eindruck hinterlassen würde. Natürlich birgt auch der eher intransparente Rosetta-Ansatz ein Enttäuschungspotenzial ("was, es hat gar nicht jede WU mit dem Coronavirus zu tun?"), aber zumindest haben die Neulinge erstmal das Erfolgserlebnis, dass ihr Rechner etwas tut.
    Gruß
    Patrick

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  11. Avatar von AxelS
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    #10

    Standard

    Auf heise.de gibt es einen hoch interessanten Artikel. Vorallem der Schluß des Artikel ist sehr aufschlussreich:

    Die weltweit schnellsten Supercomputer rechnen an Loesungen gegen Coronavirus

  12. Avatar von ShootY
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    #11

    Standard

    Ich habe gestern einen neuen Blogbeitrag zu Rosetta@home auf meiner Seite veröffentlich:

    https://www.patricksuttner.de/mit-de...2-coronavirus/
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  13. Avatar von nexiagsi16v
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    #12

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    @Shooty: Sehr gut geschrieben!
    Ciao Norman

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  14. Avatar von ShootY
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    #13

    Standard

    Danke @nexiagsi16v!

    Schade, dass derzeit keine WUs für Android verteilt werden. Das wäre natürlich auch interessant, weil ja so gut wie jedes Smartphone rechnen kann, solange es aufgeladen wird.
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  15. Avatar von AxelS
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    #14

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    @Shooty: Das ist ja spitze geschrieben!

  16. Avatar von fufu
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    #15

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    Klasse, danke für Deinen Blog-Post!
    Hauptrechner: AMD Threadripper 1950X / G.Skill 32 GB DDR4 / Nvidia Geforce RTX2080TI

  17. Avatar von ShootY
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    #16

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    Ich danke euch
    Man freut sich natürlich immer, wenn man Lob bekommt und dann sieht, dass es - auch, wenn es nur das eigene Hobby ist - wertgeschätzt wird
    Kritik ist dennoch immer gerne willkommen

    Euer ShootY
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    #17

    Standard

    So, ich habe dann auch mal eben Rosetta hinzugefügt. Bis 31.3. rechnet der Compi aber hauptsächlich noch an Seti herum. Ich glaube, Rosetta ist für mich das sinnvollste Projekt. Ist nicht viel Rechenzeit, die dann da rein geht, aber immerhin...
    Habe SETI seit 28.12.2002 (mit Unterbrechungen) gemacht und zwischendrin auch schon mal nebenbei Rosetta. Schade um SETI - aber es geht weiter.

  19. Avatar von aendgraend
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    #18

    Standard

    Zitat Zitat von ShootY Beitrag anzeigen
    Ich danke euch
    Man freut sich natürlich immer, wenn man Lob bekommt und dann sieht, dass es - auch, wenn es nur das eigene Hobby ist - wertgeschätzt wird
    Kritik ist dennoch immer gerne willkommen

    Euer ShootY
    Keine Kritik, jedoch eine Anmerkung:

    In dem Satz:
    Forscher und Virologen in Forschungseinrichtungen auf der ganzen Welt versuchen in einem unerbitterlichen Kampf
    muss es
    in einem unerbittlichen Kampf
    heissen. 2 Buchstaben zuviel

    Aber das ist lediglich Kosmetik an etwas Gutem.

  20. Avatar von ShootY
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    #19

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    Danke aend Ist ausgebessert!
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  21. Avatar von pschoefer
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    #20

    Standard

    Inzwischen geht das Projekt offenbar etwas transparenter vor. Am Morgen waren einige WU-Serien mit COVID-19 im Namen im Umlauf, auch bei Robetta sind die Nutzer inzwischen dazu aufgerufen, bei entsprechenden Aufträgen COVID-19 als Target anzugeben, insbesondere, um doppelte Arbeit zu vermeiden. Bei den rb_*-WUs könnte man dann also entsprechende WUs leicht anhand der Seriennummer finden, derzeit sind keine entsprechenden Serien mehr offen.
    Gruß
    Patrick

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  22. Avatar von Pjotr Panski
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    #21

    Standard

    Stimmt..hab grad noch eine am laufen...
    Klicken Sie auf die Grafik für eine größere Ansicht 

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Hits:	28 
Größe:	47,7 KB 
ID:	6662

  23. Avatar von Uwe-Bergstedt
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    #22

    Standard

    ich habe 12Stück von dieser Sorte erhalten, eben grade:


    Anwendung
    Rosetta 4.07
    Name
    3cj9vp7x_3h3_design2_COVID-19_SAVE_ALL_OUT_902695_1
    Status
    Zur Ausführung bereit
    erhalten
    19.03.2020 21:31:22
    Ablaufdatum
    27.03.2020 21:31:20
    Geschätzter Berechnungsaufwand
    80.000 GFLOPs
    Ausführbare Datei
    rosetta_4.07_windows_x86_64.exe

  24. Avatar von nexiagsi16v
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    #23

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    Zwei neue ? Teams trumpfen aktuell richtig auf. /r/Covid19 und Unraid . Allgemeien gibt es einige Teams die sich dem Kampf gegen den Virus verschrieben haben. Das Projekt muss in etwa das dreifache des normalen Outputs bewältigen.
    Ciao Norman

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    #24

    Standard

    Ist doch eine gute Vorbereitung für den Pentathlon
    MfG No_Name alias trebotuet
    Zitat Zitat von shka Beitrag anzeigen
    PS: Ich gehe davon aus, dass du uns keine der Lösung dienlichen Hinweise aus dem Meldungs-Log verschweigst, nur um den Schwierigkeitsgrad der Lösungsfindung künstlich zu erhöhen.
    Der Rechenknecht . . . . . . . . . Stats . . . . . . . . . Badges

  26. Avatar von ShootY
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    #25

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    Frage: Ist es für Rosetta@home besser den Turbo-Modus bei Intel-Prozessoren auszuschalten?
    Ich habe hier in einer BOINC-Telegram Gruppe einen Screenshot einer CPU (i5 3479 @3.20 Ghz) gesehen, auf dem zu sehen ist, dass eine WU nur etwas zwischen 7 und 7,5h benötigt.
    Hier auf meinem i7 4790K @4,0 Ghz (4,4 Ghz Turbo) benötigt eine WU zwischen 8,5 und 9h.
    Da frage ich mich natürlich schon: liegt das am Turbo-Modus oder an Hyperthreading - oder gar an den WUs, die meine Maschine bekommt?
    == BoincStats | SETI@home | World Community Grid | PrimeGrid | GPUGrid | LAN-Community | patricksuttner.de ==
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    ― Carl Sagan, Contact

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