Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Najszybszy polski superkomputer, Prometheus, pomaga w poszukiwaniu leku na COVID-19
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Prezydent Trump nie ustaje w wysiłkach na rzecz ograniczenia finansowania nauki. Wcześniej informowaliśmy o propozycji obcięcia budżetu NASA na naukę. Tym razem na celowniku jego administracji znalazł się superkomputer Horizon. Mimo, że prezydent twierdzi, że utrzymanie dominacji USA na rynku najbardziej wydajnych maszyn obliczeniowych jest jego priorytetem, działania Białego Domu mogą opóźnić lub całkowicie zniweczyć plany budowy maszyny Horizon, która ma stanąć na University of Texas w Austin.
Stany Zjednoczone dominują na rynku superkomputerów. To w tym kraju tradycyjnie już znajduje się największa liczba spośród 500 najbardziej wydajnych maszyn świata. Jednak dominacja ta jest coraz mniejsza. Obecnie na liście TOP500 superkomputerów znajdują się 173 maszyny z USA – w tym 5 z 10 najpotężniejszych – a przed 10 laty w USA stały 232 takie maszyny.
Horizon ma być najpotężniejszym superkomputerem na amerykańskiej uczelni wyższej. Obecnie miano takiej maszyny należy do superkomputera Frontera, również znajdującego się na University of Texas. Maksymalna moc obliczeniowa Frontery to 23,52 Pflops (Pflops to 1015 operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę), teoretyczna szczytowa wydajność tej maszyny to 38,75 Pflops. Frontera znajduje się obecnie na 52. miejscu na liście TOP500. W chwili powstania był 5. najbardziej wydajnym superkomputerem na świecie. Dla porównania, najpotężniejszy polski superkomputer Helios GPU, z maksymalną mocą obliczeniową 19,14 Pflops zajmuje obecnie 69. pozycję.
Horizon, którego koszt ma wynieść 520 milionów dolarów, będzie 10-krotnie bardziej wydajny od Frontery. Znalazłby się na 10. miejscu obecnej listy. Obecnie jednak nie wiadomo czy i kiedy powstanie. Wszystko przez działania Białego Domu, który chce uniemożliwić Narodowej Fundacji Nauki (NFC) wydatkowanie 234 milionów dolarów, jakie Kongres przyznał jej w ubiegłym miesiącu na program Major Research Equipment and Facilities Construction (MREFC). Zdecydowana większość tej kwoty – 154 miliony USD – miało zostać przeznaczone na budowę Horizona, a resztę NFC ma zamiar wydać na wieloletni program unowocześniania stacji antarktycznej McMurdo i niewielką infrastrukturę naukową w kraju.
Pieniądze przyznane na MFERC to część znacznie większej kwoty 1,9 biliona USD zatwierdzonej w marcu jako awaryjne wydatki w celu uniknięcia przerw w pracy w wyniku możliwego zamknięcia rządu federalnego.
Prezydent Trump sprzeciwił się takim działaniom i zapowiedział, że wstrzyma wydatkowanie 2,9 miliarda USD, w tym właśnie 234 milionów dolarów dla Narodowej Fundacji Nauki. Stwierdził bowiem, że nie są to wydatki awaryjne. Prawdopodobnie takie działanie byłoby nielegalne, gdyż zgodnie z prawem prezydent może albo wstrzymać całość wydatków (1,9 biliona), albo żadnego.
Jeśli jednak Trump dopnie swego, budowa Horizona może co najmniej poważnie się opóźnić. Texas Advanced Computing Center (TACC) ma fundusze wystarczające na prace nad superkomputerem przez 3–4 miesiące. W zbudowanie i oprogramowanie komputera zaangażowanych jest 80 specjalistów z TACC oraz prywatne firmy.
Naukowcy z niecierpliwością czekają na nowy superkomputer. Pozwoli on na symulowanie zarówno ewolucji galaktyk, jak i rozprzestrzeniania się wirusów w aerozolach. Mikrobiolodzy mówią, że zastosowanie Horizona w połączeniu z algorytmami sztucznej inteligencji sprawi, że obliczenia związane z wirusami będą 100-krotnie bardziej wydajne, niż obliczenia prowadzone na Fronterze.
Uruchomienie Horizona planowane jest na połowę przyszłego roku. Frontera używa technologii z 2019 roku. Starzeje się i nie możemy go już dłużej używać, stwierdzają naukowcy. Już samo opóźnienie prac nad Horizonem to poważny problem. Może to bowiem oznaczać unieważnienie umowy pomiędzy TACC a Nvidią na dostarczenie tysięcy zaawansowanych procesorów graficznych. W związku z rozwojem sztucznej inteligencji zapotrzebowanie na takie układy jest ogromne, więc nie wiadomo, kiedy znowu Nvidia mogłaby dostarczyć tylu układów, ile potrzebuje Horizon.
Zatrzymanie prac nad superkomputerem oznaczałoby też zmarnowanie 100 milionów USD, które dotychczas wydano na maszynę.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W Akademickim Centrum Komputerowym Cyfronet AGH oficjalnie uruchomiono najpotężniejszy superkomputer w Polsce. Uroczyste uruchomienie Atheny, bo tak nazwano maszynę, towarzyszyło inauguracji roku akademickiego. Maszyna dołączyła do innych superkomputerów z Cyfronetu – Zeusa, Prometeusza i Aresa.
Maksymalna teoretyczna wydajność nowego superkomputera wynosi 7,71 PFlop/s, a maksymalna wydajność zmierzona testem Linpack osięgnęła 5,05 PFlop/s, co dało Athenie 105. pozycję na liście 500 najpotężniejszych superkomputerów na świecie. Polski superkomputer jest jedną z najbardziej ekologicznych maszy na świecie. Na liście Green500 zajął niezwykle wysoką, 9. pozycję. Do pracy potrzebuje bowiem 147 kW, zatem osiąga imponującą wydajność 29,9 GFlops/wat.
Athena zbudowana jest z 48 serwerów. W skład każdego z nich wchodzą dwa 64-rdzeniowe procesory AMD EPYC oraz 8 kart GPGPU NVIDIA A100. Do wymiany danych pomiędzy serwerami służy wydajna infrastruktura wewnętrzna o przepustowości 4 x 200 Gb/s na serwer.
Na liście TOP500 znajdziemy w sumie 5 polskich superkomputerów, z czego 3 z Cyfronetu. Obok Atheny są to Ares (290. pozycja, 2,34 PFlop/s) oraz Prometheus (475. pozycja, 1,67 PFlop/s).
Nasze superkomputery są bardzo potrzebne polskiej nauce i innowacyjnej gospodarce. Czasem jestem pytany, dlaczego nie wystarczy jeden superkomputer? Odpowiedź jest bardzo prosta: po pierwsze są ogromne potrzeby użytkowników, po drugie każdy z superkomputerów ma swoją specyfikę, wynikającą z jego architektury, zainstalowanych procesorów i architektury pamięci operacyjnej. Uruchamiana dziś uroczyście Athena swoją wielką moc obliczeniową osiąga dzięki procesorom graficznym GP GPU. Są to bardzo nowoczesne i bardzo wydajne procesory graficzne Ampere A100 SXM3 firmy Nvidia. Architektura Atheny przeznaczona jest przede wszystkim dla obliczeń metodami sztucznej inteligencji oraz dla potrzeb medycyny, w tym walki z pandemią COVID-19, mówi dyrektor Akademickiego Centrum Komputerowego Cyfronet AGH prof. Kazimierz Wiatr. Uczony dodaje, że w ubiegłym roku maszyny te wykonały ponad 5,5 miliona zadań obliczeniowych na potrzeby polskiej nauki.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Od początku pandemii COVID-19 możemy oglądać w mediach zdjęcia i grafiki reprezentujące koronawirusa SARS-CoV-2. Wyobrażamy go sobie jako sferę z wystającymi białkami S. Obraz ten nie jest do końca prawdziwy, gdyż w rzeczywistości wirion – cząstka wirusowa zdolna do przetrwania poza komórką i zakażania – jest elipsoidą, która może przyjmować wiele różnych kształtów. Z rzadka jest to kształt kulisty.
Teraz naukowcy z kanadyjskiego Queen's University oraz japońskiego Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) przeprowadzili modelowanie komputerowe, podczas którego zbadali, jak różne kształty wirionów wpływają na zdolność SARS-CoV-2 do infekowania komórek.
Naukowcy sprawdzali, jak wiriony o różnych kształtach przemieszczają się w płynie, gdyż to właśnie wpływa na łatwość transmisji. Gdy wirion trafi do naszych dróg oddechowych, przemieszcza się w nosie i płucach. Chcieliśmy zbadać jego mobilność w tych środowiskach, mówi profesor Eliot Fried z OIST.
Uczeni modelowali dyfuzję rotacyjną, która określa, z jaką prędkością cząstki obracają się wokół osi prostopadłej do powierzchni błony. Cząstki bardziej gładkie i bardziej hydrodynamiczne napotykają mniejszy opór i obracają się szybciej. W przypadku koronawirusa prędkość obrotu wpływa na zdolność do przyłączenia się do komórki i jej zainfekowania. Jeśli cząstka obraca się zbyt szybko, może mieć zbyt mało czasu na interakcję z komórką i jej zarażenie. Gdy zaś obraca się zbyt wolno, może nie być w stanie przeprowadzić interakcji w odpowiedni sposób, wyjaśnia profesor Fried.
Uczeni modelowali elipsoidy spłaszczone i wydłużone. Sfera to rodzaj elipsoidy obrotowej, która ma wszystkie trzy półosie równe. Elipsoida spłaszczona ma jedną oś krótszą od dwóch pozostałych, elipsoida wydłużona – jedną oś dłuższą od dwóch pozostałych. Możemy sobie to wyobrazić przyjmując, że elipsoida spłaszczona, to kula, która zmienia kształt tak, by stać się monetą, a elipsoida wydłużona to kula, która próbuje stać się prętem. Oczywiście w przypadku wirionów zmiany są bardzo subtelne. Aby uzyskać większy realizm, naukowcy dodali do swoich elipsoid wystające białka S, symbolizowane przez kule na powierzchni elipsoidy.
Przyjęliśmy też założenie, że każde z białek S ma ten sam ładunek elektryczny, przez co odpychają się od siebie, to zaś powoduje, że są równomiernie rozłożone na całej powierzchni elipsoidy, dodaje doktor Vikash Chaurasia z OIST.
Analizy wykazały, że im bardziej kształt wirionu odbiega od kształtu kuli, tym wolniej się on obraca. To może oznaczać, że łatwiej mu będzie przyłączyć się do komórki i ją zarazić. Autorzy badań przyznają, że ich model jest uproszczony, jednak pozwala nam lepiej zrozumieć właściwości koronawirua i jedne z czynników wpływających na łatwość, z jaką nas zaraża.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Tajlandii opisali przypadek weterynarza, który zaraził się COVID-19 od swojego pacjenta. Tym samym dostarczyli pierwszego dowodu, że kot przekazał człowiekowi SARS-CoV-2. Zaznaczają przy tym, że tego typu przypadki są prawdopodobnie niezwykle rzadkie.
Eksperci mówią, że przypadek jest bardzo dobrze udokumentowany. Są jednocześnie zdziwieni, że zdobycie dowodu trwało tak długo. Biorąc pod uwagę rozmiary pandemii, zdolność SARS-CoV-2 do przeskakiwania pomiędzy gatunkami oraz bliskie kontakty ludzi z kotami można było przypuszczać, że znacznie szybciej naukowcy znajdą przykład transmisji pomiędzy ludźmi a ich domowymi pupilami.
Badania przeprowadzone już na początku pandemii wykazały, że koty mogą rozprzestrzeniać wirusa i zarażać inne koty. Z czasem zaczęły napływać raporty, w których przedstawiciele poszczególnych krajów informowali o dziesiątkach zarażonych kotów. Jednak udowodnienie, że kot zaraził człowieka lub człowiek kota jest trudne. Dlatego też Marion Koopmans, wirolog z Uniwersytetu Erazma w Rotterdamie mówi, że badania z Tajlandii to interesujące studium przypadku i dobry przykład tego, jak powinno wyglądać śledzenie drogi rozprzestrzeniania się wirusa.
Dowód, że kot zaraził człowieka zdobyto w dość przypadkowy sposób. W sierpniu ubiegłego roku do jednego ze szpitali przyjęto ojca i syna, u których test wykazał obecność SARS-CoV-2. Zbadano też ich kota. Podczas pobierania próbek od zwierzęcia, kot kichnął w twarz pani weterynarz. Miała ona co prawda maseczkę oraz rękawiczki, ale oczy nie były chronione. Trzy dni później u weterynarz pojawiły się objawy COVID-19. Potwierdzono u niej infekcję. Tymczasem nikt z jej bliskich kontaktów nie był zarażony. Przeprowadzono więc badania genetyczne wirusa obecnego u weterynarz i u kota, który na nią kichnął. Sekwencja RNA była identyczna. Specjaliści podkreślają, że do zarażenia ludzi przez koty dochodzi prawdopodobnie rzadko. Koty rozprzestrzeniają niewiele wirionów i robią to tylko przez kilka dni.
Naukowcy dodają, że przypadki przekazania SARS-CoV-2 ludziom przez zwierzęta są niezwykle rzadkie i nie odgrywają żadnej roli w rozprzestrzenianiu się pandemii. Ludzie są największym źródłem wirusa.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Pandemia COVID-19 znacząco zmieniła wzorce zimowego występowania wirusów górnych dróg oddechowych w Australii. Jedne szczepy niemal wyginęły, w ich miejsce pojawiły się nowe. Naukowcy z University of Sydney ostrzegają, że w przyszłości może dojść do niespodziewanych powrotów starych szczepów.
Akademicy z Sydney przeprowadzili jedno z pierwszych australijskich badań nad wpływem COVID-19 na już istniejące w Australii wirusy. Pandemia spowodowała wielkie zmiany w występowaniu i genomie syncytialnego wirusa oddechowego (RSV). To powszechnie występujący wirus zwykle powodujący łagodne przeziębienie. Infekcja może być jednak niebezpieczna dla niemowląt i osób starszych.
Naukowcy zauważyli, że pandemia doprowadziła do zniszczenia sezonowego wzorca RSV. Patogen ten każdej zimy powodował w Australii epidemię. Jednak w roku 2020, w związku z restrykcjami związanymi z COVID-19, nie doszło do epidemii zarażeń RSV. Jednak gdy obostrzenia zniesiono, RSV był jednym z pierwszych wirusów dróg oddechowych, który wywołał wzrost zachorowań.
Uczeni z Sydney zsekwencjonowali genom wirusa RSV ze wszystkich centrów lokalnych epidemii, do jakich doszło latem po obu stronach kraju. Największym zaskoczeniem był fakt, że doszło do dużego „załamania” szczepów RSV, które były znane sprzed pandemii oraz pojawienie się nowych szczepów, które wywołały lokalne epidemie w Australii Zachodniej, Nowej Południowej Walii i Australijskim Terytorium Stołecznym.
Nasze badania genetyczne wykazały, że większość z wcześniejszych szczepów RSV niemal wyginęła, a każdą z lokalnych epidemii spowodował tylko jeden wariant genetyczny, który przetrwał cały lockdown, mówi doktor John-Sebastian Eden. Musimy ponownie przemyśleć nasze rozumienie wzorców występowania powszechnych wirusów i zmienić nasze podejście do zarządzania nimi, dodaje uczony.
Doszło też do znacznej zmiany wzorców występowania szczepów grypy, a to wyzwanie dla całego programu dorocznych szczepień. Ostatni sezon grypowy w Australii rozpoczął się znacznie wcześniej, niż w poprzednich latach, dodaje Eden.
Obecnie nie istnieje żadna szczepionka na RSV, jednak trwają intensywne prace nad jej stworzeniem. Zmiana wzorca występowania wirusa to poważny problem. Niektóre wirusy mogły niemal wyginąć, ale istnieje ryzyko, że w przyszłości wrócą z nową siłą i w innych okresach roku niż dotychczas. Musimy przygotować naszą służbę zdrowia na duże epidemie RSV poza zwykłymi porami roku ich występowania, ostrzega Eden.
Naukowcy zsekwencjonowali setki próbek wirusa RSV, pobranych zarówno przed jak i po epidemii. Stworzona w ten sposób mapa pokazała, że przed COVID-19 częstotliwość występowania dwóch podtypów RSV – A i B – występowały z niemal identyczną częstotliwością. W czasie pandemii podtyp A zaczął dominować, powodując 95% zakażeń. Podtyp B zniknął. W jego miejsce pojawiły się dwa nowe szczepy, podtypy RSV-A, które występowały w dwóch różnych regionach geograficznych. Jeden z nich zarażał w Nowej Południowej Walii, Wiktorii oraz na Terytoruim Stołecznym, drugi zaś w Zachodniej Australii.
Pandemia COVID-19 i związane z nią restrykcje doprowadziły do pojawienia się unikatowych warunków, w których kształtował się nowy krajobraz genetyczny występujących w Australii wirusów atakujących układ oddechowy.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.