Новости

Университет штата Иллинойс: Ускоренное моделирование молекул ускоряет реакцию с H1N1

 
 

Первым шагом в борьбе мировой эпидемии болезни, например H1N1, является разработка эффективных лекарственных средств, способных уничтожить новый вирус, способный к эволюции.

ЗАДАЧА

Определение мутаций белка вируса гриппа, к примеру, в случае H1N1, и нарушение традиционного действия Тамифлю, делающее лекарство абсолютно неэффективным, - это очень требовательный к вычислительным ресурсам процесс.

Для решения данной задачи требуется моделирование сложнейшей системы из 35000 атомов, и группа ученых из Университета штата Иллинойс в Урбана Кампэйн, возглавляемая, Джоном Стоуном (John Stone), решила использовать новый метод на основе GPU.

Решение задачи средствами CPU заняло бы более месяца… и это лишь единственная симуляция, в то время как несколько подобных моделирований необходимо для решения вопроса.

РЕШЕНИЕ

Стоун и его команда решили воспользоваться архитектурой параллельной обработки данных NVIDIA CUDA на основе Tesla GPU для моделирования молекул и сопротивления лекарственным препаратам мутировавших молекул H1N1. Благодаря технологии GPU ученые смогли эффективно провести моделирование несколько раз и получить результаты, способные спасти жизни, еще быстрее.

ЗНАЧЕНИЕ

Вычисления на основе GPU были закончены в течение всего одного часа. Почти тысячекратное улучшение производительности благодаря вычислениям на GPU и продвинутым алгоритмам позволило ученым производить «срочные вычисления» для изучения невероятно важных биологических проблем сегодняшнего дня и представлять полученные результаты сообществу исследователей в области медицины.

Вследствие повышения скорости и производительности, позволившего ученым достигнуть изначально поставленной цели – тестирования эффективности Тамифлю в лечении H1N1 и его мутаций, исследователи получили шанс и время сделать ряд других важных открытий.

Дальнейшие расчеты показали, что генетические мутации, делающие свиной или птичий грипп устойчивым к Тамифлю, ставят под сомнение теорию «связывающей воронки», открывая новое понимание фундаментальных законов устойчивости против лекарственных препаратов. В разгар пандемии гриппа H1N1 использование более совершенных алгоритмов, основанных на CUDA и работающих на графических процессорах Tesla, позволило получить важные результаты об эффективности Тамифлю в течение одного дня. При использовании традиционных подходов результаты были бы достигнуты в течение недель или месяцев.


ДЛЯ КОГО ВАЖНЫ ПРЕИМУЩЕСТВА ВЫЧИСЛЕНИЙ НА GPU?
Ученые и исследователи, ускоряющие вычисления при помощи GPU, получают результаты в течение дней вместо месяцев или минут вместо дней.



 
 
 
 
VKontakteMail.ruOdnoklassniki.ruGoogle+Facebook