ワールド・コミュニティー・グリッド（WCG）に関するFAQ

FightAIDS@Homeに関するFAQ


Q21：FightAIDS@Home とは何ですか

Q22：FightAIDS@Home プロジェクトに参加するにはどうすればいいのですか

Q23：FightAIDS@Home ソフトウェアはどのように機能するのですか

Q24：私のコンピューターは FightAIDS@Home プロジェクトに対してのみ稼働するのですか

Q25：FightAIDS@Home に参加できるのはどのようなコンピューターですか

Q26：白い矢印、らせん、および多数のループからなる構造は何ですか

Q27：パネル A の中の色の付いた球体は何ですか

Q28：静電エネルギーとは何ですか

Q29：非結合エネルギーとは何ですか

Q30：Current Progress Barについて

Q1：ワールド・コミュニティー・グリッドとは何ですか

A1：ワールド・コミュニティー・グリッド（WCG）は、数百万台の個人所有のPCやビジネス・コンピューターの処理能力を結集して世界で最も緊急性の高い課題に取り組む国際的な人道貢献活動です。WCGでは、テクノロジーの力を利用して人道的貢献のためのプロジェクトに取り組むことを目指しています。数百万人のボランティアがグリッドを通じて各自のコンピューターのアイドリング時間を寄付することにより、通常必要な時間の何分の1かで複雑な計算を実行することが可能になります。

Q2：IBMがワールド・コミュニティー・グリッドに関与しているのはなぜですか

A2：IBMは、自社にとって、さらには世界にとって重要なイノベーションをもたらすことに全力を注いでいます。それが私たちの存在価値だからです。私たちは、ビジネスのお客様と同じく、地域社会の重要な問題に対処するための最高のテクノロジーを発揮することにも全力を注いでいます。ワールド・コミュニティー・グリッドの場合、テクノロジーの力を利用して人道的貢献のためのプロジェクトに取り組むことを目指しています。

Q3：人々がワールド・コミュニティー・グリッドに参加したいと思うのはなぜですか

A3：生まれつき何かに貢献したいと思っている人は少なくないでしょう。それは、世界を少しでもよくすることを望んでいるからです。会社や自宅にPCを所有している人ならどなたでも、ワールド・コミュニティー・グリッドに参加し、コンピューターのアイドリング時間を寄付することによって慈善家になることができます。

Q4：ワールド・コミュニティー・グリッドはどのような仕組みなのですか

A4：　世界中のボランティアは、スクリーン・セーバーに似た小さな無料のソフトウェア・プログラムをダウンロードし、インストールします。ソフト・イストール済のコンピューターは、アイドル状態になるとワールド・コミュニティー・グリッドのサーバーにデータを要求します。その後、そのデータを使用して計算を実行し、結果をサーバーに送り返し、次の作業をサーバーに要求します。

Q5：ワールド・コミュニティー・グリッドではどのような種類の課題に取り組むのですか

A5：ワールド・コミュニティー・グリッドでは、次のような世界中の人道問題に取り組みます。

• 新しい疾病または既存の疾病の研究：HIV、AIDS、SARS（重症急性呼吸器症候群）、マラリアなどの治療法の研究
• ゲノムと疾病の研究：人間の遺伝子に組み込まれているたんぱく質の機能および通常疾患の治療との関連性の解明を目指す研究
• 自然災害や飢餓：地震予知、作物および家畜の生産量増加のための情報、水などの重要な天然資源の評価
• 環境研究：気象学、異常気象予測、環境汚染対策、気候モデリングなど

Q6：ワールド・コミュニティー・グリッドの最初のプロジェクトは何ですか

A6：ワールド・コミュニティー・グリッドの最初のプロジェクトは、シアトルにあるシステム・バイオロジー研究所（Institute for Systems Biology）の科学者との協力による「ヒトのたんぱく質解析プロジェクト（Human Proteome Folding Project）」です。このプロジェクトは、ヒト生物学と疾病に関する知識の向上の鍵となるもので、機能がまだ解明されていない膨大な量のヒトたんぱく質の形状を予測するためのデータを科学者に提供します。それらの予測は、科学者が個々のたんぱく質が持つ生物学的機能を解明する糸口となるはずです。科学者は、各たんぱく質が人間の健康にどのように影響するかを理解することにより、ヒトの病気の新しい治療法を開発することができます。当面の目標は、マラリアおよび結核と関連性のあるたんぱく質です。

Q7：ワールド・コミュニティー・グリッドの今後の研究プロジェクトは誰が決めるのですか

A7：プロジェクトの申し込みは、ワールド・コミュニティー・グリッド（WCG）Webサイトのプロポーザル・リクエスト（Request for Proposal＝RFP）からアプリケーションをダウンロードして行います。申請されたプロジェクトは、IBM、主要な財団、学術機関、および公的機関を含む上役メンバーで構成する諮問委員会によって審査され、WCGのプロジェクトとしてふさわしいものが推薦されます。諮問委員会のメンバーがそれぞれの経験と専門知識を持ち寄ることにより、社会が直面するさまざまな問題に対処できるようにします。目指しているのは、最も大きな効果が期待できるにもかかわらず、営利目的のプロジェクトの後回しにされてしまう可能性のある研究にWCGのリソースを集中することです。

Q8：ワールド・コミュニティー・グリッドは年間何件のプロジェクトを支援できますか

A8：　ワールド・コミュニティー・グリッドでは、年間5～6件の主要研究プロジェクトを支援できると考えています。

Q9：ワールド・コミュニティー・グリッドの資金提供者は誰ですか

A9：ワールド・コミュニティー・グリッドは、IBMが数百万ドルを投資して推進している活動です。今後、この種の研究を支援している他の公共団体や民間団体とも連携していく予定です。

Q10：IBMはワールド・コミュニティー・グリッドに対してどのように貢献していますか

A10：IBMは、ワールド・コミュニティー・グリッド（WCG）のコーディネーションと管理を行っています。また、WCGのインフラストラクチャーを構築するためのハードウェア、ソフトウェア、技術サービス、専門知識などの寄付に加えて、ホスティング、メンテナンス、サポートも無償で提供します。さらに、諮問委員会と密接に協力しながら、社員、お客様、ビジネス・パートナーにWCGへの参加を呼びかけています。

Q11：United Devices社はどのように貢献していますか

A11：United Devices社は、ワールド・コミュニティー・グリッドの運用のための専用ソフトウェア・アプリケーションを開発しました。

Q12：コンピューターのアイドリング時間をワールド・コミュニティー・グリッドに寄付するにはどうすればよいのですか

A12：　ワールド・コミュニティー・グリッド（WCG）へ参加するには、各自のコンピューターに小さな無料のソフトウェア・プログラムをダウンロードし、インストールします。デスクトップに小さなアイコン（画面右下のアイコン・トレイ内）とスクリーン・セーバーが表示され、コンピューターはアイドル状態の間、研究プロジェクトに処理能力を寄付することになります。

ご参加いただくには、http://www.worldcommunitygrid.org/の"How You Can Help"の "Download now"よりソフトをダウンロードしてください。

Q13：参加者のコンピューターのセキュリティーは大丈夫ですか

A13：インターネットからダウンロードするアプリケーションにはセキュリティーのリスクが常に伴いますが、セキュリティーは最要重視しています。ワールド・コミュニティー・グリッド（WCG）は、参加者のコンピューターとデータを保護するためのテクノロジーと方針を併せ持つ包括的なシステムを備えています。一例として、すべてのシステム構築環境のウィルス・スキャン、WCGのエージェントに送信されるデジタル署名付情報、ローカルに保存されるファイルとWCGのエージェントに送信されるファイルとの両方の暗号化、バイオメトリック認証によるWCGサーバーへのアクセス制御などの対策をとっています。IBMはまた、倫理的ハッカーによるシステム全体のセキュリティーの確認をはじめとする徹底したセキュリティー調査も実施しています。

Q14：参加者の個人情報が漏えいすることはありませんか

A14：ありません。個人を識別できる情報は、ワールド・コミュニティー・グリッド（WCG）のエージェントの実行に必要ありません。参加者がWCGのエージェントをダウンロードして実行した後は、WCGに個人情報を提供する必要は一切ありません。ただし、参加者がパスワードを忘れてしまった場合に備えて、Eメール・アドレスのみお聞きします。また、ボランティアの所在地とCPU時間をWebサイトの統計ページに反映させるためにいくつかのロケーション情報が必要です。それ以外には、参加者は最新情報やWCGの進行状況に関する情報に自分を含めるかどうかを選択することができます。Eメール・アドレスが使用される場合は必ず参加者に通知され、そこで参加者は特定のEメールの使用を許可するかしないかを選択することができます。

Q15：ワールド・コミュニティー・グリッドによって参加者のコンピューターの速度は低下しますか

A15：処理は透過的に行われるため、ボランティアが体感できるほどの速度の違いはないはずです。

Q16：参加者はコンピューターのアイドリング時間が使用されるプロジェクトを選択できますか

A16：できます。各プロジェクトは、ワールド・コミュニティー・グリッドWebサイトで発表されますので、参加者はそれを見た上で特定のプロジェクトに参加し、コンピューターの空き時間を寄付するかどうかを決めることができます。

Q17：ワールド・コミュニティー・グリッドに参加するためには、常にコンピューターを起動状態にしておく必要がありますか

A17：あります。コンピューターが研究プロジェクトに参加できるのは、参加者のシステムが起動状態で、ワールド・コミュニティー・グリッド（WCG）がアイドル状態を検出したときだけです。ソフトウェアは、参加者が特定の作業にコンピューターを使用している間もコンピューターのアイドリング時間を利用します。たとえば、ユーザーがテキスト文書で作業している場合、使用されていない処理能力はグリッドでのコンピューティング・サイクルを継続するために使用されます。ただし、コンピューターがインターネットに接続する必要があるのは、WCGのサーバーに結果を報告し、サーバーから新しいタスクを受信するときだけです。

Q18：参加者はコンピューターが使用されているかどうかわかりますか

A18：コンピューターはアイドル状態の場合のみ使用されるため、プログラムはユーザーからはスクリーン・セーバーのように見えます。参加者には、実際に寄付したコンピューター時間、および実行し、WCGに送信した処理または作業タスクの数に関する最新情報が定期的に表示されます。

Q19：IBM社員が参加しているのはなぜですか

A19：IBM社員は、地域社会における「生活の質」を高めること、さらには社会的に恵まれない人たちの状況を少しでも改善することを目指してのボランティア活動に意欲的です。これは、世界中のIBM社員のボランティア活動を支援する世界規模の戦略的構想であるオンデマンド・コミュニティーWebサイトに、３万人を超えるIBM社員が登録していることからも明らかです。

Q20：その他にどのような組織がワールド・コミュニティー・グリッドに参加しますか

A20：ワールド・コミュニティー・グリッド（WCG）は、企業、団体、大学などの参加を歓迎しています。各組織のご担当者は、イントラネット・サイトなどのさまざまな手段を通じてWCG Webサイトを宣伝することにより、社員、会員、学生、教授、職員の皆さんにWCGへの参加を働きかけるようお願いいたします。重要な点は、WCGがあらゆる組織のネットワーク上で安全に運用でき、無料であり、しかも誰でも簡単に使えるものであるということです。

Q21：FightAIDS@Home とは何ですか

A21：FightAIDS@Home とは、エイズ（後天性免疫不全症候群）を発症させるウィルスである HIV に対する新たな薬物療法の研究を加速させるためにスクリプス研究所のオルソン研究室が行っている、分散コンピューティングを使って皆様のコンピューターの使われていないリソースを提供するプロジェクトです。

Q22：FightAIDS@Home プロジェクトに参加するにはどうすればいいのですか

A22：FightAIDS@Home に参加するためにやっていただくことは、無償ソフトウェアをダウンロードしてインストールすることだけです。それが完了すると、そのコンピューターは自動的に稼働態勢に入ります。また、コンピューターは通常どおりにお使いいただけます。

Q23：FightAIDS@Home ソフトウェアはどのように機能するのですか

A23：このソフトウェアは自動的に少量のデータをダウンロードして、各種薬剤がさまざまな HIV ウィルスの突然変異体とどのように相互作用するのかをモデル化する計算を行います。そして皆様のコンピューターが情報の処理を終えると、ワールド・コミュニティー・グリッド（World Community Grid以下 − WCG）を通じてその結果がスクリプス研究所に送られ、そこでスクリプスの研究チームによって解析されます。このプロセスには膨大な計算時間がかかります。これがWCGが FightAIDS@Home への皆様の参加を必要としている理由なのです。

Q24：私のコンピューターは FightAIDS@Home プロジェクトに対してのみ稼働するのですか

A24：希望するすべてのプロジェクトに対して稼働します。[My Projects]ページにアクセスして、現在WCGで実施されているプロジェクトの中からお好きなプロジェクトをお選びいただけます。そこでは参加できるすべてのプロジェクトを閲覧して、参加したいプロジェクトを選ぶことができます（現在のところ、Windows を搭載したコンピューターのみが特定のプロジェクトの選択および除外ができます）。

Q25：FightAIDS@Home に参加できるのはどのようなコンピューターですか

A25：現在のところ、このプロジェクトに参加するためのシステム要件は以下のとおりです。
インターネットへの接続
550 MHz 以上の Pentium プロセッサーを搭載した Windows PC
250 MB 以上の RAM
50 MB のハードディスク空き容量

Q26：白い矢印、らせん、および多数のループからなる構造は何ですか

A26：このソフトウェアは自動的に少量のデータをダウンロードして、各種薬剤がさまざまな HIV ウィルスの突然変異体とどのように相互作用するのかをモデル化する計算を行います。そして皆様のコンピューターが情報の処理を終えると、ワールド・コミュニティー・グリッド（World Community Grid以下 − WCG）を通じてその結果がスクリプス研究所に送られ、そこでスクリプスの研究チームによって解析されます。このプロセスには膨大な計算時間がかかります。これがWCGが FightAIDS@Home への皆様の参加を必要としている理由なのです。

このパネルでは、HIV-1 プロテアーゼの中の特定のアミノ酸配列が織り成す形状を、三次元で見ることができます。明確にするために、タンパク質分子の中のすべての原子の詳細については示さず、重要な要素のみを示してあります。HIV-1 プロテアーゼを含むすべてのタンパク質は、糸に通したビーズのように連結したアミノ酸の鎖で構成されているということを覚えておいてください。自然界に存在するアミノ酸には 20 種類の異なる形があり、それらは異なる種類の基本成分であると考えることができます。このようなアミノ酸の鎖には、他と結合しようとする部分と反発しようとする部分があります。タンパク質のアミノ酸の鎖における異なる部分が凝集して、独特の三次元形状が形成されます。

Q27：パネル A の中の色の付いた球体は何ですか

A27：AutoDock において用いられている検索アルゴリズムは、1 つの候補薬物分子（リガンド）についてただ 1 つの実行可能ソリューションを調べているのではなく、実際には同時に多数の実行可能ソリューションを評価しています。球体は HIV-1 プロテアーゼの結合に対して最も有効な薬物分子が計算されている場所を示し、色はその有効性の度合いを示しています。
AutoDock は、皆様のエージェントがダウンロードした現在のリガンドがターゲットの HIV-1 プロテアーゼに適合できる、最適な方法を見つけ出そうとしています。私たちが見つけ出そうとしている理想的な薬物は「鍵」、そして HIV-1 プロテアーゼは「錠」と考えることができます。しかし実生活における鍵と違い、多くの薬物分子は曲がってその形状を変えます。この点から見ると、分子はダンサーの身体のようなものであり、1 つの身体でさまざまな姿勢や形態を取ることができます。残念ながら私たちには、何百万通りもの異なる可能性を試して最適なものを 1 つ選び出すまで、候補薬物がどのような形状を取るのか分かりません。

最善の適合を見つけ出すために、私たちはアルゴリズムを利用しています。アルゴリズムは、材料のリストと何らかのやり方や作り方の指示が示された単なるレシピにすぎません。私たちは実際に検索アルゴリズムにおける進化の原則を応用して、私たちの候補薬物分子がターゲットである HIV-1 プロテアーゼに最もよく適合すると思われる最善の方法を見つけ出そうとしています。現実世界における進化と同様に、私たちには問題に対して実行可能なソリューションの「母集団」があります。

これが、白いリボン図の周りに点在しているいくつもの色の付いた球体を通して皆様が見ているものです。これらの色は、それぞれパネル B の×印の同じ色に対応しています。より大きな負のエネルギーを示しているものは、より適切な結合であると考えられます。AutoDock はこうしたリガンド結合のそれぞれに対し、そのリガンドの中心の位置、配向、および現在それがどのような形状を取っているかを示す表示を使用します。AutoDock は、リガンドの形状のランダムなペアの表示に対する遺伝子操作を応用して 2 つの新しい表示を生成し、それが潜在的により適切なソリューションとなります。パネル C のグラフを見ていただければ、AutoDock がどれだけ優れた働きをしているかがお分かりいただけます。

パネル B：結合エネルギー
ここでは、実行可能なソリューションの現在の母集団のそれぞれの候補リガンド結合に対するエネルギーの内訳が示されています。HIV-1 プロテアーゼとのリガンド結合の総合エネルギーは、静電エネルギーと非結合エネルギーで構成されます。静電エネルギーは、リガンドとプロテアーゼの間でどれだけ多くの同符号電荷と異符号電荷が交流しているかを示します。一方非結合エネルギーは、それら 2 つの間の非静電引力を示します。

Q28：静電エネルギーとは何ですか

A28：乾いた毛糸のセーターに風船をこすりつけ、次にその風船をそっと壁に当てていただくと、静電気力が働いているのが分かります。風船は壁にくっつきます。これはすべての物体が原子でできているからなのです。個々の原子はそれぞれ同じ数の電子と陽子を持っています。電子は負の電荷を持っており、一方陽子は正の電荷を持っています。これらの電荷が互いにぴったりと釣り合って、物体は中性、すなわち非荷電の状態となります。風船をセーターにこすりつけると、摩擦によって電子がセーターからこすり取られて風船にくっつきます。風船は静電気を帯びて陽子よりも多数の電子を持った状態となり、それによって負の電荷を帯びます。一方壁は風船よりも大きな正の電荷を帯びているため、風船が壁にくっつくのです。 もう 1 つの風船を同じくセーターにこすりつけ、2 つの風船をひもからつるしてみれば、2つが互いに反発することが分かるでしょう。

Q29：非結合エネルギーとは何ですか

A29：非結合エネルギーは、原子同士が互いに近づいたときに「結合しようとする」ために生じます。「結合しようとする」力は、相互作用している 2 つの原子によって異なります。しかしながら、あまりに近づきすぎると原子は互いに反発し合います。接触している 2 つの分子の間では、こうした非結合作用が数多く発生しています。このような相互作用は化学結合のように恒久的なものではないため、これらは「非結合」と呼ばれます。

パネル C：最適な結合エネルギー
ここでは、現在の母集団における最適な結合エネルギーが、現在の結合の過程全体にわたって緑色の実線で示されています。赤色の破線も同じようなグラフを示していますが、これはこれまでに実現した最適な結合を表したグラフです。現在の結合が進行していくにつれて、各世代が終わるたびに緑色のグラフが更新されていきます。

縦軸は最適なエネルギーを示しています。エネルギーが負になればなるほど、この特定のリガンドはより適切に、すなわちより正確にプロテアーゼと結合することが予想されます。AutoDock が前の世代よりも適切なソリューションを見つけている場合には、エネルギーが変化していないとき (グラフの横線) と、エネルギーが低下しているとき（縦線）が見られます。

Q30：Current Progress Barについて

A30：[Current Progress Bar] は、現在の作業単位がどれだけ完了しているかを示します。作業単位はスクリプス研究所の研究者によって指定され、WCGのサーバーを通じて皆様のマシンに伝送されます。それぞれの作業単位に割り当てられる候補薬物分子は、私たちが実質的に選別している候補薬物分子の膨大なライブラリーの中の 1 つだけです。皆様のコンピューターのグリッド・エージェントの下で稼働するソフトウェアは AutoDock と呼ばれ、現在のリガンドがターゲットの HIV-1 プロテアーゼに適合する最善の方法の特定に努めます。作業単位が完了したら、WCGを通じて最善の結果がスクリプス研究所に送り返され、プロテアーゼ阻害剤の最適な候補を見つけ出して研究室でさらなるテストを行うために、皆様のコンピューターが出した結果のさらに詳しい解析が行われます。

ヘルプ機能の範囲を超える技術支援が必要な場合には、フォーラムにアクセスして質問を投稿し、他の人々がどのようにWCGを利用しているかについての回答を得てください。