بزرگترین ابرکامپیوتر مدرن جهان با ۶۵۰ هزار هسته به تحقیقات دارویی مشغول است
یک استارتاپ آلمانی موفق به طراحی یک ابرکامپیوتر منحصر به فرد شده است که الگوی آن از ساختار مغز انسان الهام گرفته است. این ابرکامپیوتر بزرگ و قدرتمند دارای بیش از ۶۵۰ هزار هسته پردازشی است و ضمن کاهش قابل توجه مصرف انرژی در مقایسه با مدلهای متداول، میتواند فرآیند کشف دارو را با سرعتی بینظیر تسریع کند.
به نقل از EE Times، شرکت آلمانی SpiNNcloud که در زمینه تولید سختافزارهای نورومورفیک (شبهمغز) فعالیت میکند، از فروش یک سیستم ابرکامپیوتری پیشرفته به دانشگاه لایپزیگ کشور آلمان برای مقاصد تحقیقاتی در زمینه کشف دارو خبر داده است. این سیستم که بر پایه نسل دوم سختافزار SpiNNaker (پروژهای که توسط «استیو فربر»، یکی از طراحان اصلی معماری ARM، بنیانگذاری شده) ساخته شده، بزرگترین نمونه در نوع خود محسوب میشود و بهطور خاص برای این منظور پزشکی طراحی شده است.
ایجاد ابرکامپیوتر الهامگرفته از مغز برای کشف دارو
برخلاف ابرکامپیوترهای مرسوم که بر اساس پردازشگرهای گرافیکی (GPU) طراحی شده و تمامی بخشهای خود را به طور همزمان فعال میکنند، ساختار SpiNNcloud با الهام از کارکرد مغز انسان به شکل متفاوتی عمل میکند. این سیستم از روش «پراکنش دینامیک» (Dynamic Sparsity) بهره میبرد و به جای فعالکردن تمامی ۶۵۶ هزار و ۶۴۰ هسته پردازشی بهطور همزمان، تنها بخشهایی از هستهها را که برای انجام یک عملیات خاص ضروری است، فعال میسازد.
این شیوه به دو دلیل اصلی سودمند است:
- این سیستم ۱۸ برابر کارآمدتر از پردازشگرهای گرافیکی روز است. کل سیستم متشکل از ۴۳۲۰ تراشه در دانشگاه لایپزیگ در دو رک جایگذاری شده است و تنها ۲۵ کیلووات انرژی مصرف میکند.
- این معماری بهطرز قابل توجهی برای نسل جدید مدلهای هوش مصنوعی مانند «ترکیب متخصصان» (Mixture of Experts – MoE) که از تعداد زیادی زیر-مدل کوچک و تخصصی تشکیل شدهاند، بسیار مناسب است؛ چالشی که پیادهسازی آن بر روی GPUها با دشواریهای فراوانی مواجه است.
هدف اصلی این ابرکامپیوتر در دانشگاه لایپزیگ، تسریع فرآیندهای پزشکی شخصیسازی شده و کشف داروهای مولکولی کوچک است. این نوع فرآیندها به اجرای همزمان میلیونها مدل کوچک نیاز دارند تا بتوانند تطابق میان مولکولهای دارویی و پروفایلهای ژنتیکی بیماران را شناسایی کنند؛ وظیفهای که با معماری موازی و پراکنده SpiNNcloud کاملاً تطابق دارد.
«کریستین مایر»، همبنیانگذار SpiNNcloud، بیان داشت: «یک نمونه اولیه از شبکه عصبی ما قادر است حدود ۲۰ میلیارد مولکول را در زیر یک ساعت غربالگری کند؛ سرعتی که صد برابر سریعتر از یک خوشه متشکل از ۱۰۰۰ هسته CPU است.»
«هکتور گونزالس»، مدیرعامل SpiNNcloud، بر این باور است که معماریهای الهامگرفته از مغز زمینهساز ظهور نسلهای جدیدی از مدلهای هوش مصنوعی خواهند بود که پیادهسازی آنها بر روی سختافزارهای معمولی امکانپذیر نیست. شرکت SpiNNcloud که در حال حاضر توافقاتی به ارزش دهها میلیون یورو با مؤسسات تحقیقاتی و مراکز محاسباتی در اروپا و آمریکا داشته، به سرعت در حال تبدیل شدن به یکی از بازیگران کلیدی در نسل بعدی ابرکامپیوترهای هوش مصنوعی است.
