”Folding@Home”, Gotong Royong Membuat Superkomputer Tercepat untuk Melawan Covid-19

Folding@home (FAH) menjadi jaringan komputer paling bertenaga sedunia. FAH adalah ‘superkomputer’ yang dibangun dari hampir satu juta komputer pribadi sukarelawan. FAH saat ini tengah meriset obat untuk Covid-19.

KOMPAS/SATRIO PANGARSO WISANGGENI

Visualisasi simulasi protein dalam Folding@home yang dijalankan oleh Kompas pada Jumat (17/4/2020).

Superkomputer, seperti namanya, memang berwujud komputer yang berukuran besar. Superkomputer paling powerful di dunia, IBM Summit milik Departemen Energi Amerika Serikat membutuhkan ruangan sebesar 520 meter persegi, berbobot 340 ton, dan butuh listrik 13 megawatt. Daya komputasinya yang mencapai 200 petaflops setara dengan sekitar 48.000 komputer pribadi.

Namun, IBM Summit bersama belasan superkomputer lain dalam konsorsium superkomputernya, High Performing Computing Consortium, bukanlah jaringan komputer paling bertenaga sedunia. Gelar tersebut harus diberikan ke jaringan voluntir Folding@home (FAH).

Baca juga: Konsorsium Superkomputer Melawan Covid-19

Pada 26 Maret lalu, FAH mencapai teritori kemampuan komputasi yang belum pernah diraih sebelumnya, yakni 1 exaflops; atau 1 juta triliun operasi per detik. Kemudian, beberapa hari yang lalu, Selasa (14/4/2020), daya komputasinya berlipat ganda, mencapai 2,4 exaflops. Ini artinya, belasan kali lebih powerful dibandingkan IBM Summit.

Kompas

Cuitan dari Twitter resmi Folding@home terkait capaian jaringan voluntir tersebut mencapai kemampuan komputasi 1 exaflops pada 25 Maret 2020 dan kemudian 2.4 exaflops pada 14 April 2020.

Capaian ini mungkin terjadi, karena FAH adalah ‘superkomputer’ yang dibangun dari hampir satu juta komputer pribadi sukarelawan. Salah satunya adalah warga Surabaya, Yufi Eko Firmansyah (26).

Meski tidak memiliki latar belakang biologi, kimia, atau farmasi, Yuvi telah membantu berjalannya paling tidak dua riset obat antiviral Covid-19 melalui komputer pribadinya.

“Kalau misalnya sekarang ada gerakan sosial seperti berbagi masker, nah saya ingin berbagi kemampuan komputer,” ujar Yuvi saat dihubungi Kompas pada Jumat (17/4/2020) siang.

Saat ini dua riset sedang berlangsung di komputer pribadi Yufi. Pertama, proyek berkode 16420. Proyek riset yang dipimpin oleh Sukrit Singh, seorang mahasiswa doktoral biofisika di Washington University, St Louis, Missouri, Amerika Serikat bertujuan untuk mensimulasikan interaksi salah satu protein dalam virus penyebab Covid-19, SARS-CoV-2.

ORNL/CARLOS JONES

Superkomputer IBM Summit di Oak Ridge National Laboratory (OANL) Departemen Energi AS dalam foto yang diambil pada 31 Mei 2018. IBM Summit adalah superkomputer paling bertenaga di dunia, dengan kemampuan komputasi 200 petaflops.

Proyek kedua, 11743 juga berkaitan dengan virus yang sama. Secara khusus, riset ini meneliti enzim protease pada virus tersebut. Dalam riset yang dipimpin oleh Rafael Wiewiora, mahasiswa doktoral kimia di lembaga riset kanker terkemuka, Memorial Sloan Kettering Cancer, AS.

Kendati berkontribusi pada berjalannya dua riset tersebut, bersama ribuan donor lainnya, Yufi tidak memahami persis riset yang dilakukan. “Saya kerjanya web-developer dan IT support, jadi enggak ada background biologi, kimia, atau apapun. Bukan ranah saya,” ujar Yufi terkekeh.

Yufi menjalankan FAH pada dua komputer pribadinya, satu di laptop dan lainnya melalui desktop. Spesifikasi keduanya pun tergolong mumpuni untuk kebutuhan sehari-hari orang awam.

Saya pribadi merasa senang. Apalagi kalau ini bisa berguna untuk mencari obat dan vaksin untuk Covid-19. Lewat FAH ini kita seperti melakukan kerja sosial; membagikan resource yang kita miliki.

Namun, menurut Yufi, tidak ada spesifikasi khusus untuk turut berkontribusi. FAH akan menyesuaikan dengan spesifikasi komputer yang dipakai.

Selain itu, pengguna juga dapat mengatur seberapa besar FAH memakan porsi performa komputer masing-masing. Lalu, pengguna juga bisa memilih apakah FAH berjalan setiap waktu atau hanya ketika pengguna tidak menggunakan komputernya atau bisa disebut idle.

“Saya pribadi merasa senang. Apalagi kalau ini bisa berguna untuk mencari obat dan vaksin untuk Covid-19. Lewat FAH ini kita seperti melakukan kerja sosial; membagikan resource yang kita miliki,” kata Yufi.

Simulasi protein

Saat ini ada 354 proyek riset yang sedang berjalan dalam jaringan FAH. Seluruh proyek tersebut kemudian dipecah-pecah menjadi sejumlah work unit atau (WU). Satu komputer relawan menyelesaikan satu work unit sebelum mendapat kiriman tugas berikutnya. Setiap WU memiliki durasi pengerjaan yang bermacam-macam, dari beberapa jam hingga beberapa hari.

Para voluntir ini cukup meng-install program pada komputer masing-masing, kemudian jaringan FAH akan dapat memanfaatkan daya komputasi komputer pribadi kita.

FAH bertujuan untuk memahami bentuk struktur protein dan perilakunya. Secara sederhana, rangkaian protein memiliki fungsi yang berbeda-beda tergantung struktur tiga dimensinya.

Proses terjadinya pembentukan struktur protein tiga dimensi ini disebut protein folding atau pelipatan protein. FAH dibutuhkan untuk mensimulasikan pelipatan protein yang sungguh membutuhkan perhitungan kompleks dan akurasi tinggi.

FOLDING@HOME

Visualisasi protease SARS-CoV-2 d berdasarkan hasil simulasi yang diakukan voluntir Folding@home.

Apabila karakteristik protein dalam suatu virus, misalnya, dapat dipahami, sebuah vaksin atau obat dapat dirancang berdasarkan informasi tersebut untuk mendapatkan efektivitas yang diinginkan.

FAH bukanlah sebuah inisiatif yang baru dibentuk untuk menghadapi Covid-19. Sebetulnya, proyek ini mulai eksis pada 20 tahun yang lalu, tepatnya 1 Oktober 2000, diciptakan oleh  profesor Vijay S Pande dari Stanford University.

Selama ini, FAH digunakan oleh peneliti untuk meneliti sejumlah penyakit, dari Alzheimer’s Disease hingga kanker. Penelitian tentang virus dan pembuatan obat juga banyak dilakukan di FAH.

Ketika Covid-19 mulai mewabah di seluruh dunia, para peneliti FAH pun memutuskan untuk segera meneliti virus penyebabnya.

“Kita perlu memahami bagaimana protein virus ini bisa menempel pada reseptor pada manusia. Dengan banyak komputer, kita bisa membantu mengembangkan obat ataupun vaksin sesegera mungkin,” tulis Greg Bowman, peneliti dari University of Washington yang menjadi salah satu koordinator FAH pada 27 Februari lalu.

Mencoba FAH

Kompas pun mencoba ikut berpartisipasi dalam FAH. Dan ternyata memang mudah untuk menginstal program ini di komputer. Installer program dapat ditemukan di laman ini.

File instalasi pun tidak terlalu besar; 28 megabyte (MB) untuk sistem operasi macOS dan 30 MB untuk Windows. Installer untuk sejumlah distro Linux pun juga tersedia; dari Debian, Mint, Ubuntu, Redhat, Centos, dan Fedora.

Setelah selesai proses instalasi, pengaturan program dapat dilakukan melalui laman client.foldingathome.org. Di sini, pengguna dapat memilih untuk berkontribusi pada jenis penelitian tertentu.

Kompas

Tampilan Folding@home, pengguna dapat memilih untuk berkontribusi pada jenis penyakit tertentu.

Ada empat penyakit yang bisa dipilih; Alzheimer’s, Huntington’s, Parkinson’s, kanker, dan Covid-19. Tetapi pengguna juga bisa memilih opsi random ataupun memilih riset ‘high priority’ atau yang prioritas tinggi.

Namun, perlu diperhatikan, proyek riset Covid-19 mengutamakan penggunaan GPU (graphic processing unit) atau kartu grafis dibandingkan CPU. Sehingga pastikan komputer memiliki kartu grafis yang mumpuni untuk dapat menerima proyek Covid-19.

Di laman itu pengguna juga bisa mengatur seberapa besar daya komputasi yang diserahkan kepada FAH. Ada tiga opsi; light (ringan), medium (sedang), atau full (penuh).

Laptop yang digunakan Kompas menggunakan sistem operasi Windows 10 dan prosesor Intel i5 dengan empat CPU. Apabila mode light dipilih, FAH akan menggunakan 1 CPU; apabila medium berarti 3 CPU; sedangkan full 4 CPU.

Kompas

Tampilan jendela kontrol Folding@home di komputer milik Yufi.

FAH juga bisa diatur untuk selalu bekerja di latar belakang atau background di saat kita menggunakan komputer tersebut, ataupun hanya bekerja ketika komputer berada dalam posisi idle atau tidak kita digunakan.

Dari pantauan Task Manager, RAM atau memory yang digunakan oleh FAH sebesar 120 megabyte, tidak terlalu besar untuk ukuran komputer sepuluh tahun terakhir.

Tidak perlu menggunakan komputer atau laptop gaming untuk turut berkontribusi membantu riset dalam FAH. “Kalkulasi yang kita lakukan itu sangatlah besar, jadi sekecil apapun kontribusi Anda, akan berguna!” kata Bowman.

Ternyata, di zaman modern dan penuh teknologi tinggi, peribahasa kuno sedikit demi sedikit lama-lama menjadi bukit tetap benar adanya.