RaspberryPiで地球外知的生命体探査装置および重力波解析装置

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アレシボ天文台
グリーンバンク望遠鏡
パークス天文台 (CSIRO提供) https://ja.wikipedia.org/wiki/CSIRO
500メートル球面電波望遠鏡 http://fast.bao.ac.cn/en/
ジョドレルバンク天文台 Lovell-Telescope
LIGO リビングストン観測所 Courtesy Caltech/MIT/LIGO Laboratory
LIGO ハンフォード観測所 Courtesy Caltech/MIT/LIGO Laboratory

BOINCで地球外知的生命体探査装置と重力波解析装置作ってみます。

参考: Berkeley Open Infrastructure for Network Computing - Wikipedia
参考: BOINC

地球外知的生命体探査でSETI@home、重力波解析でEinstein@Homeに参加してみます。

環境

ボード Raspberry Pi 2 Model B
OS Raspbian Jessie with PIXEL 2017-04-10
microSDHC SanDisk Ultra microSDHC Class10 8GB
LAN 標準搭載の有線LAN

地球外知的生命体探査装置

参考: SETI@home - Wikipedia

1億ドルのBreakthrough Listen Initiative、宇宙の知的生命体に対する史上空前の探査のデータを公開 - 共同通信PRワイヤー」「宇宙の知的生命体を探す「最大級」プロジェクトが開始 - WIRED.jp」「1億ドルのBreakthrough Listen Initiative、宇宙の知的生命体に対する史上空前の探査のデータを公開 - CNET Japan
この辺りの文面に心惹かれ地球外知的生命体探しに協力してみます。

Breakthrough Listenによりアレシボ天文台に加えグリーンバンク電波望遠鏡とパークス電波望遠鏡がSETI@homeに加えられてます。

Breakthrough Initiatives News 2016年10月12日 500メートル球面電波望遠鏡も参加するようです。
Breakthrough Initiatives News 2017年05月31日 ジョドレルバンク天文台も参加するようです。

重力波解析装置

参考: Einstein@home - Wikipedia

ファームウェア更新

$ sudo rpi-update

再起動

$ sudo reboot

最新状態にアップデート

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade

再起動

$ sudo reboot

IP固定

$ sudo leafpad /etc/dhcpcd.conf

末尾に追記(設定内容は各ネットワーク環境により異なります。「Raspberry Pi Jessie IP固定」などで検索してみてください。)

interface eth0
static ip_address=192.168.1.186/24
static routers=192.168.1.1
static domain_name_servers=192.168.1.1

再起動

$ sudo reboot

遠隔操作

運用にはモニター、マウス、キーボードは必要ないので、この段階で遠隔操作にしてしまいます。
Raspbian Jessie with PIXEL にはRealVNCが標準で入ってます。これを使用してみます。

デフォルトで有効になってないので

Menu→設定→RaspberryPiの設定→インターフェイスタブ→VNC有効→OK→再起動

何も考えずディスプレイを取り外しVNCに接続すると画面サイズが656x416となってしまいます。おまじないがあるようなので設定しておきます。

$ sudo leafpad /boot/config.txt
#hdmi_mode=1の下に以下を追加
hdmi_ignore_edid=0xa5000080
hdmi_group=2
hdmi_mode=47

参考: config.txt - Raspberry Pi Documentation

RaspberryPiをシャットダウン

モニター、マウス、キーボードを取り外して電源入れ直し

VNCクライアントから接続してみる
ホスト名で接続する場合、クライアントパソコンにはavahiかBonjourがインストールされている必要があります。
Windowsパソコンだけ問題になりやすく、簡単な方法はiTunesをインストールすることです。
ネット検索で「Raspberry avahi Bonjour」辺りで調べると詳しい事情が出てきます。

RealVNC Viewerの場合
VNC Server: seti.local または 192.168.1.186
Username: pi
Password: raspberry
Confirm: raspberry

成功していれば、以降はVNCクライアントの窓の中で作業できます。

BOINCのインストール

$ sudo apt-get install boinc-client boinc-manager
$ sudo service boinc-client start

再起動

$ sudo reboot

BOINCの設定

Menu→システムツール→BOINC Manager起動
初めて起動する場合、「プロジェクトあるいはアカウント・マネージャーを追加」窓が出ます。
キャンセルで消してしまった場合、「ツール→プロジェクトあるいはアカウント・マネージャーを追加」ボタンで再度表示します。
SETIとEinstein2つの場合は2回。

BOINC01.jpg

BOINC02.jpg

BOINC03.jpg

BOINC04.jpg

表示→詳細表示で切り替え
「常時稼働」と「ネットワークをいつでも使用」に変更

BOINC05.jpg

このままではCPU使用量が100%で動いてしまいインターフェース操作がもたつきます。
CPU使用量を調整してみます。

ツール→計算に関するプレファレンス
「マルチプロセッサの場合、全プロセッサのうち使うのは」を75%に設定

BOINC06.jpg

再起動

$ sudo reboot

CPU使用量が80%程度で常時動いていれば成功です。

タスクの確認

SETI@homeから設定したメ-ル、パスワードでログイン
Einstein@homeから設定したメ-ル、パスワードでログイン
自身のアカウント情報からタスク表示

計算中のタスクはRaspberryPiのBOINC Managerでも確認可

BOINCstatsで集計画像くれます。
sig.png

機器の具合

オーバークロックとGPU

オーバークロックが原因で計算中に異常発生するように見えるので「無し(900MHz)」にしてます。
GPUは対応していないようです。メモリ割り当てをデフォルト値「64」にしてます。

参考: SETI@home 8 released for Raspberry Pi.

発熱

CPU温度の確認

$ sudo vcgencmd measure_temp

公式では「CPUのコア温度が 80度を超えると黄色の四角を画面の右上に表示します。85度を超えた場合は CPUの動作速度を 600MHzに強制的に落とします。動作させるアプリケーションが高負荷の場合にはヒートシンクを取り付けます。」だそうです。