Playstation 3 skal sammenligne gen-stumper

Fotorealistisk grafik, masser af sceneskift, og et mylder af levende figurer på skærmen. Det er hvad spillekonsollen Playstation 3 er berømt for at kunne håndtere på én gang – takket være en uhyre regnekraftig processor kaldet Cell.

Men evnen til at kunne løse mange ting på samme tid gør ikke kun Playstation 3 genial som legeonkel for børn, unge og barnlige sjæle – ifølge ph.d. i algoritmik Philip Bille på IT-Universitetet i København er den også skræddersyet til at kunne løse store beregningstunge opgaver indenfor naturvidenskaben, som eksempelvis at sammenligne genetiske DNA-stumper. Denne idé er han nu gået i gang med at teste i et to-årigt forskningsprojekt, ‘Effektiv streng matching via ord-niveau-parallelisme’:

»For at kunne sammenligne DNA-stumper, kræver det lige nu, at forskerne udfører den samme operation utroligt mange gange i træk. Men i stedet for at lave sammenligningerne efter hinanden, kan man vinde meget ved at gøre det parrallelt – altså samtidigt. Og det er lige netop parallelle opgaver, som Cell-processoren er så fantastisk god til at løse,« siger Philip Bille til videnskab.dk.

100 milliarder genstumper venter Genetikerne kortlægger gener som aldrig før, og de står lige pt. overfor at skulle sammenligne i størrelsesordenen 100 milliarder gen-stumper – en opgave, som ikke er umulig med de eksisterende metoder, men som vil komme til at tage rigtig rigtig lang tid. Forskerne forsøger at løse problemet ved at indkøbe større og større computere, men de er stadig for langsomme til at kunne løse beregningerne hurtigt nok. Konsekvensen er, at forskerne bruger en masse tid på at analysere data, som ville være bedre givet ud til andre opgaver.

»Min vurdering er, at man med en Playstation 3 kan speede processen voldsomt op, og det giver forskerne tid til det, de egentlig er ansat til, nemlig at forske. Jeg ved dog ikke præcist hvor meget endnu, det er noget af det, som jeg vil finde ud af i mit forskningsprojekt,« siger han.

Hemmeligheden bag spillekonsollens imponerende regnekraft er, at spillerne de seneste år har stillet større og større krav til, hvad et computerspil skal kunne. Spillerne vil ikke længere lade sig nøjes med hakkende, flad 2D-grafik, hvor der kun er én eller maks. to aktive figurer på skærmen. Nej – de vil have glidende bevægelser, høj interaktivitet, detaljeret 3D-grafik og et ubegrænset antal figurer, der kan bevæge sig helt frit og uafhængigt af hinanden.

Kravene har gjort, at producenten har lagt sig i selen for at udvikle en processor, som kan løse rigtigt mange og meget forskelligartede opgaver samtidigt, og det er netop den egenskab, som gør Cell-processoren unik.

Idéen opstod derhjemme Philip Bille fik idéen til projektet under sit ph.d.-studie mens han løste nogle forholdsvis simple ‘samtidigheds-problemer’ på sin hjemme-pc.

»Når en almindelig hjemme-pc med en betydeligt dårligere processor kan klare at løse nogle problemstillinger, hvor flere opgaver skal løses på samme tid, så kan man godt skrue op for forventningerne med en Playstation 3. Da jeg selv tidligere har arbejdet med DNA-sekvenser under mit ph.d.-studie, har jeg valgt at bruge dem som et eksempel på, hvilke videnskabelige opgaver en Playstation 3 kan løse,« siger Philip Bille.

Efter at have pløjet gennem et utal af teoretiske bøger og have lavet en hel del gennemregninger på papiret, fik han bekræftet, at det i princippet burde kunne lade sig gøre at få en Playstation 3 til at sammenligne DNA-sekvenser. Nu mangler han bare at bevise, at det også kan lade sig gøre i virkeligheden.

Stort potentiale Projektet løber over to år, og Philip Bille regner først med at have det endelig bevis til den tid. Men det er værd at vente på, for spillekonsollen har et stort potentiale for at blive et uhyre effektivt værktøj for forskere inden for stort set alle naturvidenskabelige fag.

»En Playstation 3 kan gå hen og blive et stærkt værktøj for alle fagområder, hvor der er problemer, der har med store mængder af data at gøre. Bioinformatik er et eksempel, men et andet spændende område er internetkommunikation. Her kan en Playstation formentlig holde øje med de oplysninger, der ryger frem og tilbage over nettet og eksempelvis opdage virusangreb,« siger Philip Bille.

Philip Billes nye forskningsprojekt er ét blandt mange, der går ud på at undersøge, om en Plastation 3 kan bruges som et værktøj til at løse videnskabelige opgaver. Således har flere danske universiteter investeret i storindkøb af spillekonsollerne, der skal bruges til at teste, om det i praksis kan lade sig gøre.