انقلاب در کشف دارو با سوپرکامپیوتر ۶۵۰ هزار هستهای SpiNNcloud
بزرگترین سوپرکامپیوتر جهان با بهرهگیری از معماری الهامگرفته از مغز انسان و بیش از ۶۵۰ هزار هسته پردازشی توسط شرکت فناوری سختافزارهای نورومورفیک SpiNNcloud توسعه یافته و قرار است نقش کلیدی در کشف دارو و توسعه پزشکی شخصیسازیشده ایفا کند.
به گزارش بازتاب امروز، به گفته این شرکت، این سوپرکامپیوتر با هدف تسریع در شبیهسازی پروتئینها و مولکولهای دارویی طراحی شده است و بخشی از تلاشهای جهانی برای تسریع کشف داروهای مؤثرتر در درمان بیماریهای خاص به حساب میآید، که قرار است به دانشگاه لایپزیگ آلمان تحویل داده شود.
دانشگاه لایپزیگ با بهرهگیری از این سیستم پیشرفته، به یکی از مراکز علمی پیشتاز در زمینه تحقیقات دارویی مبتنی بر شبیهسازی درونسیستمی تبدیل خواهد شد.
این سوپرکامپیوتر که بر پایه نسل دوم سختافزار SpNNaker توسعه یافته، از ۴۳۲۰ تراشه تشکیل شده است و میتواند تا حداقل ۱۰.۵ میلیارد نورون را برای کاربردهای هوش مصنوعی، محاسبات پیشرفته (HPC) و تحقیقات علمی شبیهسازی کند. طراحی این معماری را استیو فربر، طراح اصلی معماری ARM، بر عهده داشته است. سیستم مذکور با استفاده از میلیونها پردازنده کممصرف ARM و شتابدهندههای اختصاصی شبکههای عصبی، برای انجام پردازشهای شدیداً موازی بهینهسازی شده است.
کریستین مایر، از بنیانگذاران SpiNNcloud، درباره توانمندیهای این سوپرکامپیوتر در کشف دارو گفت: «معماری ما امکان غربالگری میلیاردها مولکول را در مدتزمانی بسیار کوتاه فراهم میکند؛ به گونهای که یک نمونه شبکه عصبی موفق شد در کمتر از یک ساعت، ۲۰ میلیارد مولکول را تحلیل کند؛ این عملکرد، صد برابر سریعتر از سیستمهای رایانهای متداول با هزار هسته CPU است.»
به گفته هکتور گونزالس، مدیرعامل شرکت SpiNNcloud، یکی از ویژگیهای مهم این سیستم، بهرهوری بسیار بالای انرژی آن است. وی عنوان کرد: «معماری محاسباتی ما تا ۱۸ برابر از GPUهای فعلی انرژی کارآمدتر است و توسط مؤسسات علمی پیشرو در اروپا و ایالات متحده مورد استفاده قرار گرفته است. نصب این سیستم در لایپزیگ نشاندهنده انعطافپذیری بالای آن و استقبال گسترده از فناوری محاسبات الهامگرفته از مغز است.»
هر برد سرور این سوپرکامپیوتر، از ۴۸ تراشه SpiNNaker2 تشکیل شده، که در هر تراشه، ۱۵۲ هسته مبتنی بر ARM و چندین شتابدهنده اختصاصی برای پردازش وظایف پیچیده گنجانده شده است. این طراحی، نهتنها عملکرد محاسباتی را بهبود میبخشد، بلکه نیاز به مصرف انرژی و خنکسازی را نیز کاهش میدهد.
سوپرکامپیوتر SpiNNcloud، تنها به کشف دارو محدود نمیشود. این سامانه، بستر توسعه نسل بعدی الگوریتمهای هوش مصنوعی را نیز فراهم میکند؛ الگوریتمهایی که بهجای استفاده از مدلهای متراکم و ثابت، از پراکندگی پویا بهره میبرند. در این رویکرد نوین، تنها بخشی از مسیرهای عصبی بسته به نوع ورودی فعال میشود، که باعث کاهش مصرف انرژی و افزایش کارایی مدلهای پایه هوش مصنوعی میگردد.
به نظر میرسد که استقرار این سوپرکامپیوتر، نهتنها نقطه عطفی در حوزه پزشکی و داروسازی باشد، بلکه گامی بنیادین در شکلدهی آینده هوش مصنوعی و فناوریهای محاسباتی نوین نیز به حساب میآید.