Jesteś tutaj: Home » Info » Technika i motoryzacja » Chińscy naukowcy przeprowadzają pierwszą pełną symulację wirusa H1N1 

Chińscy naukowcy przeprowadzają pierwszą pełną symulację wirusa H1N1

Chińscy naukowcy przeprowadzają pierwszą pełną symulację wirusa H1N1 wykorzystując moc procesorów graficznych 

 

Procesory graficzne Tesla pomagają chińskim naukowcom usprawniać leki i zapobiegać epidemiom 

SANTA CLARA, Kalifornia — 10 listopada 2011 r.— Firma NVIDIA poinformowała dziś o ważnym przełomie w walce z grypą, osiągniętego przez chińskich naukowców, którzy stworzyli pierwszą na świecie symulację atomową kompletnego wirusa grypy H1N1, dzięki zastosowaniu kart graficznych NVIDIA® Tesla™.

 

Naukowcy Instytutu Inżynierii Procesów przy Chińskiej Akademii Nauk (CAS-IPE) używają symulatorów dynamiki molekularnej jako „mikroskopów molekularnych” do przeprowadzania analizy struktury atomowej wirusa H1N11. Pracując na superkomputerze Mole-8.5, akcelerowanym ponad 2 200 procesorami graficznymi Tesla firmy NVIDIA, naukowcy przeprowadzili symulację pełnego wirusa H1N1, dzięki której weryfikują istniejące teorie i eksperymentalne informacje na temat tego wirusa.

 

„Superkomputer Mole-8.5 umożliwia nam przeprowadzenie badań naukowych, które nie były wcześniej możliwe”, twierdzi dr Ying Ren, docent w CAS-IPE. „Te badania są ważnym krokiem na drodze do skuteczniejszych metod kontroli epidemii i produkcji leków przeciwwirusowych.”

 

Badania bakterii i wirusów są trudne, ponieważ reakcje między nimi zachodzą zbyt szybko i są zbyt delikatne, co uniemożliwia ich uchwycenie. Złożona symulacja miliardów cząsteczek w odpowiednich warunkach otoczenia była do tej pory zadaniem, które wykraczało poza możliwości superkomputerów.

 

Naukowcy CAS-IPE dokonali przełomu w tej dziedzinie, tworząc aplikację do symulacji dynamiki molekularnej, która wykorzystuje akcelerację przez procesory graficzne2. Aplikacja została uruchomiona na superkomputerze Mole-8.5 wyposażonym w procesory graficzne i składającym się z 288 węzłów serwerowych. System był w stanie symulować 770 pikosekund ruchu 300 milionów atomów (lub rodników) dziennie, przy czasie integracji wynoszącym 1 femtosekundę1.

 

Innymi przykładami badań naukowych prowadzonych w Chinach z użyciem procesorów graficznych są:

  • Symulacja przepływów burzliwych – Symulacja przepływów burzliwych jest używana w badaniach procesów tworzenia huraganów, a także w analizie procesu mieszania w przemyśle chemicznym. Tę pracę wykonali naukowcy Uniwersytetu Pekińskiego w Centrum Superkomputerowym w Tianjin, pracując na komputerze Tianhe–1A.
  • Modelowanie pogody – Naukowcy z Chińskiego Krajowego Uniwersytetu Technologii Obronnej stworzyli model symulacji promieniowania długofalowego, zwany RRTW_LW, na podstawie modelu pogodowego WRF, pracujący na komputerze Tianhe-1A. Model akcelerowany przez procesory graficzne cechuje się dwukrotnie wyższą wydajnością, umożliwiając dokładniejsze modelowanie pogody.
  • Symulacja energii jądrowej – Fizycy Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine, pracując w ramach międzynarodowego projektu ITER zajmującego się badaniami nad energią jądrową, używają superkomputera Tianhe-1A do przyśpieszenia oprogramowania Gyrokinetic Torodial Code służącego do prowadzenia symulacji energii jądrowej.

 

 

1)       J. Xu, X. Wang, X. He, Y. Ren, W. Ge.J. Li, Application of the Mole-8.5 supercomputer: Probing the whole influenza virion at the atomic level. Chiński Dziennik Naukowy, 2011 r. 56: str. 2114-2118.

 

2)       J. Xu, Y. Ren, W. Ge, X. Yu, X. Yang.J. Li, Molecular dynamics simulation of macromolecules using graphics processing unit. Molecular Simulation, 2010. 36: str. 1131-1140.

 

---