اتحاد غول‌های تکنولوژی؛ ابرکامپیوترها علیه کرونا

سیاست های علوم و تکنولوژی کاخ سفید این روزها روی مبارزه با شیوع ویروس کرونا متمرکز شده است. در همین راستا شرکت IBM در ماه مارس از فراهم کردن صدها ابررایانه برای دانشمندان خبر داد تا به کمک آنها بتوانند تحقیقات خود را روی ویروس کرونا (corona) انجام بدهند. بعنوان بخشی از کنسرسیوم تازه شکل گرفته رایانش با کارآیی بالا( HPC) برای مبارزه با بیماری کووید- ۱۹، 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 بشود، اما بعضی از مهم ترین اعضای این کنسرسیوم شرکت هایی مانند مایکروسافت، اینتل و انویدیا هستند.

کامپیوترهای قدرتمند این امکان را به محققان می دهند تا حجم بالای محاسبات را در بررسی 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 کامپیوترها 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 از طریق این تجربیات و بررسی ها ، می تواند به دریافت مسائل و نکات مهم در رابطه با بیماری کووید- ۱۹ کمک کند.« تی ری پلگرینو» یکی از سرمایه گذاران شرکت Dell Technologies در این مورد می گوید:« درحال حاضر تکنولوژی بخش مهمی از تحقیقات جهانی درحال انجام روی بیماری کووید- ۱۹ است. ابزارهای هوشمند و به روز برای مبارزه با این ویروس اهمیت زیادی دارند.»

این روزها شرکت ها و موسسات مختلف در آمریکا، آلمان، هند، آفریقای جنوبی ، عربستان سعودی، کرواسی، اسپانیا، انگلستان و دیگر کشورهای جهان ۶۲ پروژه تحقیقاتی در زمینه شیوع ویروس کرونا (corona) و بیماری کووید- ۱۹ را به کمک ابزارهای رایگان رایانش ابری مانند Google Cloud، Amazon Web Services( AWS)، Microsoft Azure، IBM انجام می دهند. در این کنسرسیوم که متشکل از ۴۰ شرکت است، تحقیقات و بررسی ها به کمک بیش از ۴۸۳ 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 ۲۰ 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- ۱۹ ارائه شد، به کار گرفته می شود. مایکروسافت به عنوان یکی از اعضای این کنسرسیوم می گوید زیرساخت های هوش مصنوعی ، رایانش کوآنتومی و دیگر ابزارهای علوم کامپیوتری خود در مرکز تحقیقات مایکروسافت را هم برای شناسایی الگوهای شیوع این بیماری و عملکرد آن در بدن بیمار، در اختیار دانشمندان قرار داده است.

این بررسی ها از طریق شبیه سازهای تحقیقاتی، الگوسازی پویای مولکولی، نقشه سازی سه بعدی از ساختارهای پروتئینی ویروس و بررسی اثرگذاری داروهای موجود بر جلوگیری از ورود ویروس و گسترش آن در بدن، انجام می شود. مایکروسافت اعلام کرده است هر سازمان و شرکتی که در این زمینه فعالیت می کند 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« آمارها و ریاضیات کاربردی نپال» است که به دنبال شبیه سازی الگوی گسترش کووید- ۱۹ در میان مردم نپال است. به گفته مایکروسافت، این الگوها می توانند به نجات جان افراد زیادی کمک کنند. 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 از طریق پلت فرم Google Cloud در اختیار اعضای این کنسرسیوم قرار می دهد و اخیرا ۲۰ میلیون دلار هم برای کمک به موسسات تحقیقاتی و آموزشی که در زمینه پیشگیری، روش های درمان و واکسن با کووید- ۱۹ فعالیت می کنند، اختصاص داده است. گوگل بعنوان بخشی از این کنسرسیوم در بررسی مدل های همه گیری این بیماری با استفاده از الگوهای هوش مصنوعی هم با محققان دانشگاه Complutense همکاری می کند. این شرکت همچنین با موسسه سلامت جهانی دانشگاه هاروارد برای تخصیص سرمایه به سازمان های غیرانتفاعی، شرکت ها، نهادهای دولتی و موسسات تحقیقاتی در زمینه کارهای تحقیقاتی برای مبارزه با کووید- ۱۹ همکاری می کند. گوگل از طرفی در همکاری با مایکروسافت (Microsoft) به توسعه و آزمایش واکسن های ساخته شده برای کووید- ۱۹ کمک می کند.

آمازون

این شرکت هم درست مانند گوگل، ابزارهای رایانشی و تحقیقاتی لازم را برای اعضای این کنسرسیوم تامین می کند. بیش از ۱۱ تیم کاری درحال حاضر از زیرساخت های Amazon Web Services برای انجام امور تحقیقاتی شان استفاده می کنند. شرکت آمازون بعنوان بخشی از طرح توسعه راهکارهای تشخیصی AWS خودش، به بیش از ۳۵ مؤسسه و شرکت خصوصی اعتبار مورد نیاز برای توسعه روش های تشخیصی و درمان کووید- ۱۹ 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 بررسی تله های پروتئینی ایجاد شده توسط ویروس کرونا (corona) در بدن انسان هستند. این محققان با استفاده از الگوهای 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 کنند. آنها در ابتدا این بررسی ها را روی موش های آزمایشگاهی انجام داده و سپس نتایج آن را به کمک یادگیری ماشینی با بدن انسان تطبیق می دهند تا بتوانند راهکارهای کلینیکی و درمانی لازم را در این زمینه کشف کنند.

AWS شرکت آمازون همچنین در همکاری با محققان بیمارستان ملی کودکان آمریکا، صدها داده ژنتیکی با خطر بالای ابتلا به کووید- ۱۹ را به کمک مدل های کامپیوتری و از طریق هوش مصنوعی مورد بررسی قرار داده اند. از طرفی آمازون به دانشمندان و محققان دانشگاه Emory کمک کرده 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- ۱۹ توسعه بدهند.

انویدیا

به گفته مدیران انویدیا، ۱۴ عضو از این کنسرسیوم بیش از ۳ میلیون ساعت از پردازنده های گرافیکی به کار برده شده در ابرکامپیوترهای موجود در آزمایشگاه ملی Oak Ridge استفاده کرده اند. مجموعه ابرکامپیوتری مبتنی بر پردازنده های گرافیکی انویدیا، یکی از سریع ترین ابرکامپیوترهای جهان به حساب می آیند که از زیرساخت ۲۰ هزار پردازنده گرافیکی این شرکت بهره می برند.

این شرکت همچنین همراه با مایکروسافت (Microsoft) و در همکاری با دانشگاه کالیفرنیا راهکارهای رایانش کوآنتومی را در اختیار محققان قرار داده است تا به کمک آنها چگونگی واکنش های مختلف بدن انسان را در مواجهه با ویروس کرونا و ابتلا به بیماری کووید- ۱۹ بررسی کنند. این سیستم ها از بیش از ۸۰۰ هزار ساعت عملکرد پردازنده های گرافیکی انویدیا روی ساختار پلت فرم Azure مایکروسافت بهره می برند.