Cambridge-1, la supercomputadora respaldada por Nvidia, está ahora en funcionamiento y procesa cargas de trabajo y datos farmacéuticos y relacionados con la salud para acelerar el ritmo de la secuenciación del genoma, el descubrimiento de fármacos y la investigación de enfermedades en el Reino Unido.
Basado en el sistema Nvidia DGX SuperPod, Cambridge-1 es, según se informa, la supercomputadora más poderosa del Reino Unido, con la capacidad de entregar 400 petaflops de rendimiento de inteligencia artificial (IA) y 8 petaflops de rendimiento de Linpack.
La supercomputadora de £ 50 millones está impulsada por 80 sistemas Nvidia DGX A100 conectados entre sí por la red Nvidia Mellanox InfiniBand que permitirá a los equipos de investigación ejecutar cargas de trabajo de capacitación, inferencia y ciencia de datos de inteligencia artificial a escala. También es 100% renovable.
Nvidia afirma que el rendimiento de Cambridge-1 la convierte en la 29a supercomputadora más poderosa en la lista Top500 de las supercomputadoras más potentes, además de ser uno de los entornos de computación de alto rendimiento (HPC) con mayor eficiencia energética del mundo, con un top tres ranking en la lista Green500.
David Hogan, vicepresidente de empresa de Nvidia, dijo en un pre-resumen de prensa antes del evento de lanzamiento de la supercomputadora Cambridge-1, que el proyecto es indicativo de cómo ha evolucionado la capacidad de la compañía para satisfacer las necesidades de los usuarios en el ámbito de la atención médica. en el transcurso de la última década.
“Empezamos [a decade ago] trabajando en radiología e imágenes médicas, y luego progresó en áreas como la genómica. Con el advenimiento de la IA, estamos trabajando en el campo del descubrimiento de fármacos, analizando la capacidad de identificar objetivos y compuestos, y más recientemente trabajando con cosas como el procesamiento del lenguaje natural para poder procesar y analizar tanto la investigación como los datos clínicos para mejorar el proceso de diagnóstico ”, dijo Hogan.
Participación del usuario en el proyecto Cambridge-1
Se espera que la configuración de Cambridge-1, que se anunció por primera vez en octubre de 2020, permita la investigación de vanguardia en ciencias clínicas y de la vida en una serie de afecciones de salud, incluidas la demencia y la esclerosis múltiple, y también acelere el ritmo de la secuenciación genómica y el descubrimiento de fármacos para socios fundadores del proyecto.
Estos incluyen a los gigantes farmacéuticos AstraZeneca y GlaxoSmithKline (GSK), la empresa de secuenciación de ADN Oxford Nanopore Technologies, la universidad King’s College de Londres y la fundación Guy’s and St Thomas ‘NHS Foundation Trust.
AstraZeneca está utilizando la configuración para crear un modelo de IA generativa basado en transformadores para estructuras químicas. También está trabajando con Nvidia en un proyecto diferente que involucra a Cambridge-1 que se enfocará en el uso de IA en patología digital para que las imágenes de diapositivas de muestras de tejido se puedan analizar más rápidamente para acelerar la información obtenida durante la investigación de respuesta a medicamentos.
Primer plano de la GPU Cambridge-1
Mientras tanto, GSK está utilizando Cambridge-1 para desarrollar medicamentos que, según afirma, tienen el doble de probabilidades de comercializarse gracias a las capacidades de inteligencia artificial y aprendizaje automático (ML) del sistema.
“Las tecnologías avanzadas son fundamentales para el enfoque de investigación y desarrollo de GSK y ayudan a desbloquear el potencial de datos grandes y complejos a través del modelado predictivo a nuevos niveles de velocidad, precisión y escala”, dijo Kim Branson, vicepresidente senior y director de AI-ML. en GSK.
“Nos complace tener la oportunidad de asociarnos con Nvidia para cumplir con la ambición de descubrimiento de fármacos de GSK y contribuir al rico ecosistema de ciencias de la vida del Reino Unido, ambos objetivos que tienen como centro el beneficio del paciente”.
Kings’s College London y Guy’s and St Thomas ‘NHS Foundation Trust están utilizando Cambridge-1 para enseñar modelos de IA a generar imágenes cerebrales sintéticas entrenándolos en decenas de miles de resonancias magnéticas cerebrales.
“El objetivo final es utilizar este modelo de datos sintéticos para obtener una mejor comprensión de enfermedades como la demencia, el accidente cerebrovascular, el cáncer de cerebro y la esclerosis múltiple, y permitir un diagnóstico y tratamiento más tempranos”, dijeron las organizaciones en un comunicado.
“Como este modelo de cerebro sintético de IA puede generar una cantidad infinita de imágenes cerebrales nunca vistas con características elegidas, permitirá una comprensión mejor y más matizada de cómo se ven las enfermedades, posiblemente permitiendo un diagnóstico más temprano y más preciso”.
“El poder de la inteligencia artificial en el cuidado de la salud ayudará a acelerar el diagnóstico de los pacientes, mejorará servicios como la detección del cáncer de mama y respaldará la forma en que evaluamos los riesgos y priorizamos a los pacientes de acuerdo con la necesidad clínica”
Ian Abbs, Fideicomiso de la Fundación NHS de Guy y St Thomas
Ian Abbs, director ejecutivo de Guy’s and St Thomas ‘NHS Foundation Trust, dijo que tener acceso a los recursos informáticos y las capacidades de inteligencia artificial de Cambridge-1 parecía tener un impacto transformador en las tasas de diagnóstico y tratamiento de los pacientes.
“El poder de la inteligencia artificial en el cuidado de la salud ayudará a acelerar el diagnóstico de los pacientes, mejorará los servicios como la detección del cáncer de mama y respaldará la forma en que evaluamos el riesgo y priorizamos a los pacientes de acuerdo con la necesidad clínica”, dijo Abbs.
“El centro de datos Cambridge-1 … nos permitirá estar entre los primeros en beneficiarnos de estas nuevas capacidades de inteligencia artificial, utilizando la última tecnología para beneficiar a nuestros pacientes, así como para administrar recursos valiosos de manera más eficiente”.
Oxford Nanopore Technologies es una organización que trabaja para permitir el análisis genómico de cualquier criatura viviente, con su trabajo que abarca una amplia variedad de áreas de investigación, incluida la salud humana y vegetal.
Con esto en mente, la organización utiliza la tecnología Nvidia en sus diversas plataformas de secuenciación genómica para desarrollar herramientas de inteligencia artificial que mejorarán la velocidad y precisión de su análisis genómico, de modo que sus tiempos de procesamiento algorítmico tomen horas en lugar de días.
“Aprovechar el poder de Cambridge-1 nos ayudará a acelerar aún más el desarrollo de nuestro algoritmo para respaldar un análisis genómico potente y preciso”, dijo Rosemary Sinclair Dokos, vicepresidenta de gestión de productos y programas de Oxford Nanopore.
“Esto, a su vez, permitirá a los científicos que utilizan nuestra tecnología sobre el terreno obtener más conocimientos que nunca en una amplia gama de áreas de investigación”.
Mirando más allá de Cambridge-1
La supercomputadora Cambridge-1 está ubicada en el campus de Harlow del proveedor de colocación centrado en las ciencias de la vida, Kao Data. Es la primera supercomputadora de este tipo que Nvidia ha construido para que la utilicen equipos de investigación externos.
“Es muy difícil para las organizaciones del sector sanitario procesar ese [healthcare] datos y sacar conclusiones clnicas de ellos sin la aplicacin de computacin y algo [on the scale] de Cambridge-1 ”, añadió Hogan.
Pero además de ser accesible para los equipos de investigación y de atención médica con sede en el Reino Unido, la construcción también está diseñada para beneficiar a los investigadores y pacientes de todo el mundo, continuó.
La supercomputadora Cambridge-1 está ubicada en el campus de Harlow del proveedor de colocación centrado en las ciencias de la vida Kao Data
“Toda la idea de Cambridge-1 es aplicar la supercomputación al ecosistema de la atención médica en colaboración, trabajando en estrecha colaboración con socios para desarrollar con estos individuos y organizaciones líderes en el mundo mecanismos para llevar la IA al punto de atención y, en última instancia, transformar las vidas de personas de todo el mundo ”, dijo Hogan.
“Y aunque este es un sistema con sede en el Reino Unido y será muy transformador para el Reino Unido, los beneficios se verán en todo el mundo”.
Como informó anteriormente Computer Weekly, la instalación de la supercomputadora Cambridge-1 en el sitio de Kao Data ocurrió solo 20 semanas después del inicio del proyecto. Esto representa un ritmo de implementación notablemente acelerado, dado que dichos entornos generalmente requieren varios años de planificación y construcción para ponerlos en línea.
La razón por la que fue posible poner Cambridge-1 en línea en 20 semanas se debe a la naturaleza modular de la arquitectura de la supercomputadora, agregó Hogan.
“Mientras que [Cambridge-1] es un sistema basado en el Reino Unido, y será muy transformador para el Reino Unido, los beneficios se verán en todo el mundo ”
David Hogan, Nvidia
Nvidia dijo que planea seguir la construcción de Cambridge-1 con la creación de un centro de inteligencia artificial para la excelencia, que albergará una supercomputadora impulsada por tecnología hecha por el fabricante de chips Arm.
El centro está destinado a servir como un centro de colaboración para investigadores de inteligencia artificial, científicos y nuevas empresas en todo el Reino Unido, y los usuarios del mismo podrán beneficiarse del acceso a Cambridge-1, así como de las capacidades de computación de otras supercomputadoras en el Reino Unido como también se conectan.
Mientras tanto, Hogan dijo durante el pre-resumen que Nvidia espera que Cambridge-1 se convierta en “el modelo” de cómo entregar proyectos de IA a escala.
“Realmente no existe una plataforma que realmente pueda aportar un enfoque industrial sobre cómo abordar la atención médica, y colocará al Reino Unido en una posición de liderazgo mundial para poder demostrar cómo se avanza para adoptar este tipo de tecnología y aplicarla al ecosistema de la salud. Estoy seguro de que veremos que muchos centros en todo el mundo buscarán adoptar un enfoque similar ”, agregó.
