Accelerarea calculului în științele vieții prin infrastructură adaptată pentru inteligența artificială
Într-un interviu, News Medical discută cu Dustin Tseng și Ben Busby despre cum progresele în infrastructura de calcul facilitează cercetările în științele vieții bazate pe inteligența artificială.
Dustin Tseng se ocupă cu dezvoltarea platformelor de server de înaltă performanță pentru aplicații de inteligență artificială, calcul la margine și științe ale vieții. Echipa sa colaborează strâns cu producătorii de echipamente pentru a crea infrastructuri care să susțină sarcini de lucru exigente, cum ar fi genomica și diagnosticul. De asemenea, colaborează cu parteneri din ecosistem, precum NVIDIA, pentru a asigura performanța și scalabilitatea necesare.
Ben Busby lucrează cu diverse organizații din ecosistemul științelor vieții, inclusiv companii de secvențiere și instituții de cercetare, pentru a accelera fluxurile de lucru în genomica și inteligența artificială. Obiectivul său este să facă calculul avansat accesibil, astfel încât cercetătorii să poată analiza datele biologice mai repede și mai eficient.
Tseng subliniază că instrumentele moderne de laborator generează volume uriașe de date, fie că sunt vorba despre secvențierea genomului, imagistica medicală sau sistemele de diagnostic. În același timp, organizațiile adoptă rapid inteligența artificială pentru a extrage informații semnificative din aceste date. Provocarea constă în faptul că o mare parte din aceste date sunt nestructurate, ceea ce le face greu de utilizat de către modelele AI. Astfel, infrastructura de calcul devine esențială pentru colectarea, procesarea și analiza eficientă a acestor date.
Una dintre cele mai mari provocări cu care se confruntă laboratoarele în prezent este ceea ce se numește „gap-ul dintre date și descoperire”. Instrumentele generează seturi de date masive care trebuie adesea analizate imediat pentru a susține deciziile clinice sau experimentele în curs. Transferul terabiților de informații în cloud introduce latență, crește costurile și ridică probleme de confidențialitate a datelor. Tot mai multe laboratoare au nevoie de resurse de calcul aproape de sursa de generare a datelor.
Colaborarea dintre Advantech și NVIDIA este crucială, deoarece Advantech furnizează infrastructura hardware care susține întreaga linie de date științifice, de la achiziție până la analiza AI. NVIDIA oferă accelerarea GPU și software-ul AI care permit acestor platforme să execute sarcini complexe eficient. Astfel, se creează o infrastructură pregătită pentru AI pe care laboratoarele și producătorii de echipamente o pot implementa cu încredere.
Tseng menționează că arhitectura serverului SKY a fost dezvoltată pentru a răspunde cerințelor unice ale aplicațiilor din științele vieții. Aceasta se concentrează pe conectivitatea de înaltă densitate PCIe Gen5 pentru a elimina blocajele de date între CPU și GPU, precum și pe un design modular care permite integrarea generațiilor viitoare de GPU fără a reproiecta întreaga platformă. Aceste sisteme susțin, de asemenea, dimensiunile compacte și nivelurile scăzute de zgomot necesare în mediile de laborator.
Busby subliniază că NVIDIA accelerează cercetarea în genomica prin software, având ca filosofie accelerarea aplicațiilor deja folosite de cercetători, fără a le cere să adopte fluxuri de lucru complet noi. Au fost accelerate numeroase aplicații de genomica open-source, demonstrând îmbunătățiri semnificative față de fluxurile de lucru bazate pe CPU.
În afara genomicei, alte instrumente AI contribuie la cercetare, precum învățarea federată și bibliotecile Python accelerate, care permit cercetătorilor să îmbunătățească fluxurile de lucru familiare cu modificări minime de cod. Aceste progrese ajută AI să devină mult mai practică pentru cercetarea biologică de zi cu zi.
Tseng preconizează că, în următorii cinci ani, computația va avansa tot mai aproape de locul unde sunt generate datele științifice. Tehnologiile AI la margine, accelerarea GPU și infrastructura modulară vor permite laboratoarelor să efectueze analize sofisticate în timp real, menținând confidențialitatea datelor și reducând latența. De asemenea, se anticipează o cerere tot mai mare pentru soluții de calcul adaptate diferitelor medii de cercetare.
Busby adaugă că se așteaptă o colaborare mai puternică între organizațiile din ecosistemul științelor vieții. Software-ul open-source, calculul accelerat și inteligența artificială vor continua să reducă barierele pentru analiza avansată, permițând cercetătorilor să petreacă mai puțin timp așteptând computația și mai mult timp făcând descoperiri științifice.
Advantech este un jucător de frunte pe piața globală a asistenței medicale, având parteneriate cu 23 din cele mai mari 30 de producători de dispozitive medicale. Compania colaborează cu producători de echipamente medicale și integratori de sisteme pentru a transforma asistența medicală și a îmbunătăți îngrijirea centrată pe pacient. Cu o experiență de decenii și certificări de siguranță a dispozitivelor medicale, Advantech oferă produse personalizabile pentru a satisface cerințele din industrie.
