“阿爾特彌斯”是希臘神話中主宰人類疾病和健康的神。面對(duì)全球埃博拉等惡性傳染病的襲擊，很多人聯(lián)想到這是神的懲罰，并希望獲得神的救贖。一套以“阿爾特彌斯”命名的超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)在悉尼大學(xué)上線，這會(huì)為埃博拉病毒的攻克帶來(lái)希望么?
埃博拉病毒在西非的肆虐讓很多人聽(tīng)聞之后不寒而栗，埃博拉病毒會(huì)“融化”內(nèi)臟，讓感染者兩周之內(nèi)變成“活死人”。時(shí)至今日，世界衛(wèi)生組織和各國(guó)藥物研發(fā)公司仍然沒(méi)有找到很好的對(duì)抗辦法。
面對(duì)當(dāng)今世界的很多傳染性惡性疾病，如艾滋病、埃博拉、中東呼吸綜合征等，有人不禁聯(lián)想，這是來(lái)自神的警告。在古希臘諸神中，宙斯之女，太陽(yáng)神阿波羅的胞妹月亮之神阿爾特彌斯同時(shí)擁有“死亡之神”和“健康之神”的稱號(hào)。她與阿波羅一樣，擁有帶給人們瘟疫、疾病，還有突然死亡的能力。但與此同時(shí)，她也能夠?yàn)槿藥?lái)健康、治療疾病，與為人類帶來(lái)死亡、瘟疫的作用相互抵消。
不知道阿爾特彌斯能否看到西非的疾病肆虐并有所作為。但一套以“阿爾特彌斯”命名的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)在悉尼大學(xué)上線，正在用于埃博拉病毒的研究。這套由戴爾澳大利亞公司協(xié)助創(chuàng)建的超算系統(tǒng)將幫助悉尼大學(xué)的分子生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、物理海洋學(xué)等學(xué)科的研究者開(kāi)展研究工作，并提供強(qiáng)勁的研究數(shù)據(jù)分析能力。借助這臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，該校所有學(xué)科的研究者能夠無(wú)償運(yùn)行高性能計(jì)算。
澳大利亞國(guó)家健康與醫(yī)療研究委員會(huì)研究員、悉尼大學(xué)查爾斯-柏金斯中心的愛(ài)德華•福爾摩斯教授表示，他正在使用“阿爾特彌斯”超級(jí)計(jì)算機(jī)跟蹤埃博拉病毒在西非的傳播。
生物科學(xué)研究為什么離不開(kāi)高性能計(jì)算？
高性能計(jì)算(HPC)是指通常使用很多處理器或者某一集群中組織的幾臺(tái)計(jì)算機(jī)的計(jì)算系統(tǒng)和環(huán)境。其類型范圍從標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的大型集群，到高度專用的硬件。主要特點(diǎn)就是其超級(jí)強(qiáng)大的運(yùn)算能力。
香港浸會(huì)大學(xué)計(jì)算機(jī)系博士趙開(kāi)勇、鄧斐曾在幾年前專門撰文闡述過(guò)高性能計(jì)算在生物科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類在生物科學(xué)中不斷研究和探索，從分子結(jié)構(gòu)到原子結(jié)構(gòu)，再到納米結(jié)構(gòu)。采用的手段也從傳統(tǒng)的顯微鏡，到電子顯微鏡，再到現(xiàn)在的計(jì)算顯微鏡。而基于強(qiáng)大的計(jì)算能力之上的計(jì)算生物科學(xué)，將給我們帶來(lái)生物科學(xué)發(fā)展的新契機(jī)。
趙開(kāi)勇、鄧斐談到，模擬病毒感染或光合作用的過(guò)程只能由擁有并行計(jì)算能力強(qiáng)大的GPU去運(yùn)行。而通過(guò)基因藍(lán)圖制造蛋白質(zhì)以及通過(guò)模擬的方式來(lái)選擇生產(chǎn)更好的高分子納米材料這樣的工作，采用CPU和采用GPU進(jìn)行運(yùn)算則更是十幾小時(shí)和幾分鐘的巨大差別了。
超算之神“阿爾特彌斯”有多強(qiáng)大？
在悉尼大學(xué)埃博拉病毒的研究過(guò)程中，福爾摩斯教授將病毒樣本從毗鄰塞拉利昂和利比里亞的幾內(nèi)亞患者身上收集來(lái)之后，通過(guò)對(duì)病毒的基因代碼進(jìn)行排序，這樣將能夠發(fā)現(xiàn)埃博拉病毒在傳播過(guò)程中進(jìn)行了怎樣的變異和適應(yīng)。福爾摩斯教授稱，“我們使用機(jī)器對(duì)病毒進(jìn)行編碼，然后使用計(jì)算機(jī)來(lái)分析所得的編碼。高性能計(jì)算的一大優(yōu)勢(shì)是能夠?qū)崟r(shí)完成這一工作，比我以前所見(jiàn)的計(jì)算機(jī)至少快了10倍。”
并且，計(jì)算機(jī)分析能夠識(shí)別病毒傳播較活躍的特定人群和醫(yī)院。“這些人群和醫(yī)院是需要重點(diǎn)控制的。必須集中更多的疫苗和醫(yī)療人員提供給他們，以盡力阻止病毒的蔓延。我們所收集的數(shù)據(jù)，能讓我們了解在哪些地方病毒傳播最劇烈。”福爾摩斯教授表示“阿爾特彌斯”超級(jí)計(jì)算機(jī)還能實(shí)時(shí)追蹤流感的傳播。它能辨別病毒的基因突變，以便于應(yīng)需重新開(kāi)發(fā)疫苗。
戴爾打造的這款超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)“阿爾特彌斯”究竟有多強(qiáng)大呢?據(jù)悉她擁有1512個(gè)計(jì)算核心、接近10TB的快速DDR4內(nèi)存、10個(gè)Nvidia Tesla K40顯卡單元和480TB的Lustre文件存儲(chǔ)。如此強(qiáng)大的配置，堪稱一個(gè)超算之神，希望在她的幫助下，福爾摩斯教授和悉尼大學(xué)能夠找到對(duì)抗埃博拉病毒的辦法。
我們需要仰視高性能計(jì)算么？
對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我們的答案可以是“是”也可以是“否”。
我們仰視高性能計(jì)算是因?yàn)樗某瑥?qiáng)運(yùn)算能把很多科技行業(yè)帶入新的境界，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革;從另外一個(gè)角度來(lái)看，高性能計(jì)算對(duì)于廠商要求非常高，只有擁有全部硬件和服務(wù)以及極強(qiáng)影響力的供應(yīng)商才能提供優(yōu)質(zhì)的高性能計(jì)算服務(wù)。五年前，凱特漢姆作為蓮花車隊(duì)的新身份重返F1賽場(chǎng)時(shí)，選擇了戴爾的HPC解決方案。凱特漢姆車隊(duì)的商業(yè)經(jīng)理Richard當(dāng)時(shí)明確的表示，“我們需要的是單獨(dú)的一家提供商，能夠跨所有項(xiàng)目提供所需的所有硬件和相關(guān)服務(wù);其次，供應(yīng)商必須具有極強(qiáng)的響應(yīng)能力，能夠借助全球支持網(wǎng)絡(luò)完成各項(xiàng)任務(wù);最后，出眾的性價(jià)比也是我們看中的。”
我們可以不再仰視高性能計(jì)算，是因?yàn)槲覀兛梢再澝赖植槐卦龠b望。十幾年前的高性能計(jì)算主要運(yùn)行在大型機(jī)上，HPC的昂貴使得只有政府和大型國(guó)家科研機(jī)構(gòu)才能用得起大型機(jī)。而現(xiàn)在，像戴爾這樣的廠商開(kāi)始使用集群系統(tǒng)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、低成本的部件進(jìn)行高性能運(yùn)算系統(tǒng)的搭建。越來(lái)越多的行業(yè)和領(lǐng)域開(kāi)始使用高性能計(jì)算，大到災(zāi)難預(yù)測(cè)，小到室內(nèi)設(shè)計(jì)。在HPC的發(fā)展過(guò)程中，戴爾也在進(jìn)一步提供開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)化的方案，讓高性能計(jì)算惠及更多企業(yè)。
相信HPC會(huì)讓世界更美好。
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