Ο πιο ισχυρός υπερυπολογιστής Summit της IBM έχει ενταχθεί στον αγώνα κατά του κορωνοϊού.
Στεγασμένος στο Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge του Υπουργείου Ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών (ORNL), (αφού κατασκευάστηκε στο εργαστήριο της IBM), ο υπερυπολογιστής Summit έχει ως βασικό καθήκον την επίλυση δύσκολων ζητημάτων στους τομείς της ενέργειας, της ανθρώπινης υγείας και της τεχνητής νοημοσύνης.
Η ασθένεια του κορωνοϊού ανάγκασε τους ερευνητές να αξιοποιήσουν τον υπερυπολογιστή για τη μελέτη του ιού. Χάρη στα συστήματά του, οι ερευνητές κατάφεραν να πραγματοποιήσουν προσομοιώσεις με μια “άνευ προηγουμένου ταχύτητα“. Τα αποτελέσματα εμφανίστηκαν μέσα σε μια με δυο ημέρες. Αν χρησιμοποιούνταν «συμβατικά» υπολογιστικά συστήματα μπορεί να χρειάζονταν μήνες.
Μέσα από αυτή τη δουλειά, οι ερευνητές εντόπισαν 77 ενώσεις φαρμάκων, μικρού μοριακού βάρους, οι οποίες, σύμφωνα με το ORNL, θα μελετηθούν περαιτέρω για την αντιμετώπιση του SARS-CoV-2 κορωνοϊού, που είναι υπεύθυνος για την επιδημία της νόσου COVID-19.
Ο υπερυπολογιστής κατάφερε να προσομοιώσει πάνω από 8.000 ενώσεις για την ανίχνευση εκείνων που πιθανότατα συνδέονται με την spike πρωτεΐνη του κορονωϊού, καθιστώντας την ανίκανη να μολύνει κύτταρα ξενιστές.
Το ORNL δήλωσε ότι η ιδέα πίσω από αυτό είναι η μελέτη του σημείου εισόδου του κορωνοϊού στο κύτταρο ξενιστή.
Ο ερευνητής του University of Tennessee (UT) / ORNL CMB, Micholas Smith, δημιούργησε ένα μοντέλο της «spike πρωτεΐνης», που ονομάζεται S-protein, βασισμένο σε πρώιμες μελέτες της δομής.
Χρησιμοποίησε έναν κώδικα προσομοίωσης για τη διεξαγωγή προσομοιώσεων μοριακής δυναμικής, οι οποίες αναλύουν τις κινήσεις των ατόμων και των σωματιδίων στην πρωτεΐνη.
Ο Smith μπόρεσε να προσομοιώσει διαφορετικές ενώσεις που προσκολλώνται στην S-protein spike του κορωνοϊού για να διαπιστωθεί εάν κάποια από αυτές μπορεί να εμποδίσει την πρωτεΐνη να κολλήσει σε ανθρώπινα κύτταρα.
“Τα αποτελέσματά μας δεν σημαίνουν ότι έχουμε βρει θεραπεία για τη νόσο του κορωνοϊού της Wuhan”, είπε ο Jeremy Smith, πρόεδρος του University of Tennessee και διευθυντής του Κέντρου Μοριακής Βιοφυσικής.
“Πιστεύουμε, όμως, ότι τα υπολογιστικά μας ευρήματα θα βοηθήσουν στις μελλοντικές μελέτες και θα παράσχουν ένα πλαίσιο που θα χρησιμοποιήσουν οι ερευνητές για την περαιτέρω διερεύνηση αυτών των ενώσεων. Μόνο τότε θα μάθουμε αν κάποιο από αυτά παρουσιάζει τα χαρακτηριστικά που απαιτούνται για τον μετριασμό του κορωνοϊού”.
Ο υπερυπολογιστής Summit παρείχε στους ερευνητές την καταπληκτική ικανότητα επεξεργασίας δεδομένων, που οφείλεται στους 4,608 IBM Power Systems AC922 server nodes, που είναι εξοπλισμένοι με δύο IBM POWER9 CPUs και έξι Nvidia Tensorcore V100 GPUs, προσφέροντας κορυφαία απόδοση 200 petaflops.
Ο Summit έχει, επίσης, χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσει στην κατανόηση της προέλευσης του σύμπαντος, για να δείξει πώς θα μπορούσαν οι άνθρωποι να προσεδαφιστούν στον Άρη κ.ά.
“Τώρα, ζητήσαμε από τους τεχνικούς και τους εδικούς της IBM να εξετάσουν όλες τις επιλογές για να βοηθήσουν τις κυβερνητικές και υγειονομικές υπηρεσίες να παρακολουθήσουν και να διαχειριστούν το ξέσπασμα του κορωνοϊού”, δήλωσε η CEO της IBM Ginni Rometty.
Πέρα από την αξιοποίηση του Summit, η Rometty δήλωσε ότι η μονάδα Watson Health της IBM δουλεύει απευθείας με οργανισμούς υγείας σε όλο τον κόσμο για να κατανοήσει καλύτερα τη φύση του κορωνοϊού COVID-19.
“Το σύστημα κλινικής ανάπτυξης της IBM έχει διατεθεί – χωρίς επιβάρυνση – στις εθνικές υπηρεσίες υγείας για να μειώσει το χρόνο και το κόστος των κλινικών δοκιμών, παρέχοντας δεδομένα και αναλύσεις από συσκευές που έχουν πρόσβαση στο διαδίκτυο“, ανέφερε.
