Ovaj moćan novi superkompjuter rešava neke od najtežih zdravstvenih problema

Cambridge-1 je najbrži superkompjuter u Velikoj Britaniji i posvećen je unapređenju zdravstvenih istraživanja.

Velika pomoć istraživačima, naučnicima i lekarima

Očekuje se da će Cambridge-1 pojačati istraživačke mogućnosti širom Velike Britanije u oblastima poput digitalne biologije, genomike i otkrivanja lekova. Pokrenut od strane Nvidia-e, koja je uložila ukupno 100 miliona dolara u dizajn i izgradnju uređaja, očekuje se da će Cambridge-1 pojačati istraživačke mogućnosti širom Velike Britanije u oblastima poput digitalne biologije, genomike i otkrivanja lekova. Sistem je izgrađen za samo 20 nedelja, uprkos ograničenjima izazvanim pandemijom COVID-19, koja je zaustavila inženjere kompanije Nvidia da pređu Atlantik kako bi pomogli svojim kolegama iz UK. Umesto toga, kompanija je pribegla brojnim tehnologijama, od sofisticiranog računarskog modeliranja do daljinski upravljanih mobilnih robota, kako bi bila sigurna da Cambridge-1 može biti isporučen i lansiran na vreme.

Podaci o zdravstvenoj zaštiti eksponencijalno rastu – trend koji se samo ubrzao tokom pandemije COVID-19. Kada se koriste na odgovarajući način, ovi podaci mogu biti dragoceni: od toga da mogu pomoći u donošenju odluka u laboratoriji prilikom razvoja novog leka, pa sve do poboljšanja nege pacijenta zahvaljujući personalizovanom lečenju. Ali prema Nvidiji, britanski istraživači do sada nisu imali pristup dovoljnoj računarskoj snazi da bi se uhvatili u koštac sa ogromnim količinama podataka koje poseduju i izvukli korisne uvide koji bi mogli otključati ove mogućnosti. Sa Cambridge-1 koji je sada online, ovo bi se moglo promeniti.

Superkompjuter ima 400 petaflopsa AI performansi i osam petaflopa Linpack performansi, a pokreće ga 80 Nvidijinih DGX A100 sistema, koji su dizajnirani za izgradnju i pokretanje AI projekata u velikom obimu – u ovom slučaju, aplikacije za mašinsko učenje namenjene posebno unapređivanju istraživanja u zdravstvu. Samo 20 DGX A100 pruža ekvivalent stotinama CPU-a. Nvidia je sistem postavila kao najbrži u zemlji, a Cambridge-1 zauzima 41. mesto na listi Top500, na kojoj se nalazi 500 najmoćnijih superračunara na svetu. Kembridž-1 osnažiće vodeće svetske istraživače u biznisu i akademskim krugovima sposobnošću da svoje životno delo izvrše na najmoćnijem superkompjuteru u Velikoj Britaniji, otkrivajući tragove o bolestima i lečenju u razmeri i brzini koja je ranije bila nemoguća u Velikoj Britaniji. Nedavni izveštaj koji je sprovela ekonomska konsultantska kuća Frontier Economics, pokazuje da superračunar može da stvori vrednost do 600 miliona funti (831 milion dolara) u Velikoj Britaniji tokom sledećih deset godina.

Nemerljivi doprinos superkompjutera

Pet organizacija je imalo rani pristup sistemu od kada je najavljen prošle godine. Jedan od njih je kompanija Oxford Nanopore Technologies sa sedištem u Oxfordu, koje koristi računarsku snagu Cambridge-1 za sprovođenje genomskog sekvenciranja, što zauzvrat omogućava naučnicima da razumeju kako se virus COVID-19 razvija kako bi odredili dizajn vakcina i lečenja lekovima. Superkompjuter može da pomogne istraživačima da prilagode algoritam koji se koristi za genomsko sekvenciranje u satima, a ne u danima, prema Nvidiji, kako bi pokušali da postignu najviši nivo tačnosti i brzine. Na terenu, ovo omogućava bržu reakciju naučnika na mutacije virusa.

Očekuje se da će i Cambridge-1 unaprediti zdravstvenu zaštitu nakon neposredne krize. Na primer, još jedno rano partnerstvo između Nvidie i AstraZenece fokusiralo se na korišćenje Cambridge-1 za pokretanje algoritama sledeće generacije koji mogu podstaći brža otkrića lekova predviđanjem reakcija ili optimizacijom molekula. Nazvan MegaMolBART, algoritam je nadogradnja algoritma MolBART koji AstraZeneca već testira. Umesto da koristi velike skupove podataka koji su mukotrpno ručno obeleženi, MolBART je program koji se sam nadgleda, što znači da može da pretražuje složenu bazu podataka i započne učenje odnosa između različitih hemijskih struktura. Na kraju, algoritam može istraživačima dati ideje za molekule koji ne postoje u bazama podataka, ali bi mogli biti potencijalni kandidati za lekove.

Duga saradnja Nvidije i zdravstvenih institucija

Na kliničkom nivou, Nvidia takođe ima dugogodišnju vezu sa King’s College London i Guy’s i St Thomas NHS Foundation Trust, gde naučnici već koriste Cambridge-1 za poboljšanje dijagnoze različitih bolesti. Nakon obuke AI modela na desetinama hiljada MRI skeniranja mozga, istraživači su koristili superračunare za generisanje sintetičkih slika mozga koje, prema Nvidiji, čak ni radiolozi nisu mogli da razlikuju od autentičnih vizuelnih slika. Ovi sintetički podaci omogućavaju naučnicima da steknu nijansiranije razumevanje kako izgledaju bolesti poput demencije, moždanog udara, raka mozga ili multiple skleroze, jer imaju pristup nikad viđenim slikama mozga sa različitim karakteristikama, kao što su starost ili vrsta bolesti. Moć veštačke inteligencije u zdravstvu pomoći će ubrzanju dijagnoze za pacijente, poboljšati usluge poput skrininga raka dojke i podržati način na koji pacijente procenjujemo i dajemo im prioritet u skladu sa kliničkim potrebama.

Nvidijin peti partner za Cambridge-1 do sada, farmaceutski gigant GSK, usredsredio se na upotrebu Cambridge-1 za analizu genetskih podataka, u pokušaju da predvidi uspeh novih lekova. Prema kompaniji, pristup omogućen superračunarom mogao bi pomoći u dizajniranju lekova za koje je dvostruko veća verovatnoća da će uspeti na klinici i postati odobrene terapije. Sa Cambridge-1 koji je sada službeno online, Nvidia očekuje da će se na tržište uključiti još istraživačkih projekata kako bi se na najbolji način iskoristili zdravstveni podaci koji se trenutno prikupljaju, sa ciljem poboljšanja ishoda pacijenata. Na primer, kompanija predviđa da bi superračunar mogao da igra vodeću ulogu u modifikovanju postojećih COVID-19 vakcina u borbi protiv novih varijanti, a takođe bi moglo unaprediti razumevanje naučnika o dugoročnim efektima bolesti, predviđanjem koji bi ti efekti mogli biti i koliki udeo populacije bi mogao biti ugrožen.

Izvor: Zdnet