ابرکامپیوتر ها علیه کرونا - تور آسیایی ارزان

سیاست های علوم و تکنولوژی کاخ سفید این روز ها روی مبارزه با شیوع ویروس کرونا متمرکز شده است. به همین دلیل شرکت IBM در ماه مارس از فراهم کردن صد ها ابررایانه برای دانشمندان اطلاع داد تا به یاری آن ها بتوانند تحقیقات خود را روی ویروس کرونا انجام بدهند.

به عنوان بخشی از کنسرسیوم تازه شکل گرفته رایانش با کارآیی بالا (HPC) برای مبارزه با بیماری کووید-19، شرکت IBM متعهد شده است برای ارزیابی طرح ها و برنامه های تحقیقاتی در این زمینه، دسترسی به منابع کامپیوتری را به شکلی فراهم بیاورد تا بیشترین اثرگذاری را داشته باشند.

هنوز اقدامات زیادی باید در این زمینه انجام بگردد، اما برخی از مهم ترین اعضای این کنسرسیوم شرکت هایی مانند مایکروسافت، اینتل و انویدیا هستند.

ابرکامپیوتر ها علیه کرونا

کامپیوتر های قدرتمند این امکان را به محققان می دهند تا حجم بالای محاسبات را در آنالیز های مربوط به بیماری های همه گیر، بیولوژی و الگوسازی های مولکولی انجام بدهند؛ محاسباتی که با پلت فرم های کامپیوتری سنتی ممکن است ماه ها طول بکشد.

علاوه بر این، از آنجا که دسترسی به کامپیوتر ها در فضای ابری امکان پذیر است، محققان این امکان را دارند تا از هر جایی در دنیا به این اطلاعات دسترسی داشته باشند. دیدگاه های ایجاد شده به وسیله این تجربیات و آنالیز ها، می تواند به دریافت مسائل و نکات مهم در رابطه با بیماری کووید-19 یاری کند.

تی ری پلگرینو یکی از سرمایه گذاران شرکت Dell Technologies در این مورد می گوید: درحال حاضر تکنولوژی بخش مهمی از تحقیقات دنیای درحال انجام روی بیماری کووید-19 است. ابزار های هوشمند و به روز برای مبارزه با این ویروس اهمیت زیادی دارند.

این روز ها شرکت ها و موسسات مختلف در آمریکا، آلمان، هند، آفریقای جنوبی، عربستان سعودی، کرواسی، اسپانیا، انگلستان و دیگر کشور های دنیا 62 پروژه تحقیقاتی در زمینه شیوع ویروس کرونا و بیماری کووید-19 را به یاری ابزار های رایگان رایانش ابری مانند Google Cloud، Amazon Web Services (AWS)، Microsoft Azure، IBM انجام می دهند. در این کنسرسیوم که متشکل از 40 شرکت است، تحقیقات و آنالیز ها به یاری بیش از 483 ابرکامپیوتر انجام می شوند.

مایکروسافت

علاوه بر زیرساخت های ابرکامپیوتری مبتنی بر پلت فرم رایانش ابری Azure، این شرکت منابع شبکه ای و ذخیره ای لازم را در اختیار محققان قرار می دهد.

همزمان با این اقدامات، بازوی هوش مصنوعی این شرکت هم در راستای اجرای برنامه سلامت که در ماه آوریل با بودجه 20 میلیون دلاری برای تحلیل داده ها، تشخیص و درمان، تخصیص منابع، انتشار اطلاعات درست و انجام تحقیقات علمی با هدف بهبود نتایج به دست آمده در زمینه مبارزه با کووید-19 ارائه شد، به کار گرفته می گردد.

مایکروسافت به عنوان یکی از اعضای این کنسرسیوم می گوید زیرساخت های هوش مصنوعی، رایانش کوآنتومی و دیگر ابزار های علوم کامپیوتری خود در مرکز تحقیقات مایکروسافت را هم برای شناسایی الگو های شیوع این بیماری و عملکرد آن در بدن بیمار، در اختیار دانشمندان قرار داده است.

این آنالیز ها به وسیله شبیه ساز های تحقیقاتی، الگوسازی پویای مولکولی، نقشه سازی سه بعدی از ساختار های پروتئینی ویروس و آنالیز اثرگذاری دارو های موجود بر جلوگیری از ورود ویروس و گسترش آن در بدن، انجام می گردد.

مایکروسافت اعلام نموده است هر سازمان و شرکتی که در این زمینه فعالیت می نماید می تواند از زیرساخت ابری کامل Azure شامل CycleCloud، سامانه مدیریتی Slurm و ماشین های مجازی Azure و سیستم های ذخیره سازی آن بهره ببرد.

یکی از این موسسات، موسسه تحقیقاتی غیرانتفاعی آمار ها و ریاضیات کاربردی نپال است که به دنبال شبیه سازی الگوی گسترش کووید-19 در میان مردم نپال است. به گفته مایکروسافت، این الگو ها می توانند به نجات جان افراد زیادی یاری نمایند. دانشگاه Duke هم از Azure مایکروسافت برای تحقیقات در زمینه استفاده از دستگاه های تنفس مصنوعی بهره می گیرد.

گوگل

غول موتور جست وجوی اینترنت دنیا خدمات مختلف رایانشی، ذخیره سازی و مدیریتی را به وسیله پلت فرم Google Cloud در اختیار اعضای این کنسرسیوم قرار می دهد و اخیرا 20 میلیون دلار هم برای یاری به موسسات تحقیقاتی و آموزشی که در زمینه پیشگیری، روش های درمان و واکسن با کووید-19 فعالیت می نمایند، اختصاص داده است.

گوگل به عنوان بخشی از این کنسرسیوم در آنالیز مدل های همه گیری این بیماری با استفاده از الگو های هوش مصنوعی هم با محققان دانشگاه Complutense همکاری می نماید. این شرکت همچنین با موسسه سلامت دنیای دانشگاه هاروارد برای تخصیص سرمایه به سازمان های غیرانتفاعی، شرکت ها، نهاد های دولتی و موسسات تحقیقاتی در زمینه کار های تحقیقاتی برای مبارزه با کووید-19 همکاری می نماید. گوگل از طرفی در همکاری با مایکروسافت به توسعه و آزمایش واکسن های ساخته شده برای کووید-19 یاری می نماید.

آمازون

این شرکت هم درست مانند گوگل، ابزار های رایانشی و تحقیقاتی لازم را برای اعضای این کنسرسیوم تامین می نماید. بیش از 11 تیم کاری درحال حاضر از زیرساخت های Amazon Web Services برای انجام امور تحقیقاتی شان استفاده می نمایند.

شرکت آمازون به عنوان بخشی از طرح توسعه راه حل های تشخیصی AWS خودش، به بیش از 35 موسسه و شرکت خصوصی اعتبار مورد احتیاج برای توسعه روش های تشخیصی و درمان کووید-19 به خصوص در زمینه درمان های کلینیکی از راه دور و در خانه را تخصیص داده است.

درحال حاضر تیم تحقیقاتی دانشگاه جان هاپکینز در آزمایشگاه های دانشگاه MIT مشغول آنالیز تله های پروتئینی ایجاد شده توسط ویروس کرونا در بدن انسان هستند. این محققان با استفاده از الگو های یادگیری ماشینی مبتنی بر AWS شرکت آمازون این کار را انجام می دهند تا بتوانند تاثیرات مضر این تله های پروتئینی ایجاد شده توسط ویروس کرونا در بدن را شناسایی نمایند.

آن ها در ابتدا این آنالیز ها را روی موش های آزمایشگاهی انجام داده و سپس نتایج آن را به یاری یادگیری ماشینی با بدن انسان تطبیق می دهند تا بتوانند راه حل های کلینیکی و درمانی لازم را در این زمینه کشف نمایند.

AWS شرکت آمازون همچنین در همکاری با محققان بیمارستان ملی بچه ها آمریکا، صد ها داده ژنتیکی با خطر بالای ابتلا به کووید-19 را به یاری مدل های کامپیوتری و به وسیله هوش مصنوعی مورد آنالیز قرار داده اند.

از طرفی آمازون به دانشمندان و محققان دانشگاه Emory یاری نموده است تا یک ابزار مبتنی بر وب به نام tmCOVID را برای استخراج و خلاصه سازی محتوای مهم علمی به دست آمده در زمینه مبارزه با بیماری کووید-19 توسعه بدهند.

انویدیا

به گفته مدیران انویدیا، 14 عضو از این کنسرسیوم بیش از 3 میلیون ساعت از پردازنده های گرافیکی به کار برده شده در ابرکامپیوتر های موجود در آزمایشگاه ملی Oak Ridge استفاده نموده اند. مجموعه ابرکامپیوتری مبتنی بر پردازنده های گرافیکی انویدیا، یکی از سریع ترین ابرکامپیوتر های دنیا به حساب می آیند که از زیرساخت 20 هزار پردازنده گرافیکی این شرکت بهره می برند.

این شرکت همچنین همراه با مایکروسافت و در همکاری با دانشگاه کالیفرنیا راه حل های رایانش کوآنتومی را در اختیار محققان قرار داده است تا به یاری آن ها چگونگی واکنش های مختلف بدن انسان را در مواجهه با ویروس کرونا و ابتلا به بیماری کووید-19 آنالیز نمایند.

این سیستم ها از بیش از 800 هزار ساعت عملکرد پردازنده های گرافیکی انویدیا روی ساختار پلت فرم Azure مایکروسافت بهره می برند.