Углубленное исследование структуры белков

Йорктаун Хейтс, штат Нью-Йорк, и Токио

7 сентября 2004 года IBM объявила, что японский Национальный институт передовых технологий и прикладной науки (AIST), ведущая исследовательская организация Японии, будет использовать суперкомпьютер IBM BlueGene/L для углубленных исследований структуры белков, что позволит ускорить создание принципиально новых лекарственных средств.

Исследовательский центр вычислительной биологии (CBRC) Японского Национального института передовых технологий и прикладной науки (AIST) применит огромную вычислительную мощность BlueGene/L для более эффективного расчета пространственной структуры белков – ключевого элемента для понимания механизмов воздействия лекарственных препаратов на болезнь. Кроме того, исследовательское подразделение IBM и AIST рассматривают различные варианты совместных исследований с использованием прикладного программного обеспечения, которое IBM специально разработала для молекулярного моделирования белков на суперкомпьютере BlueGene/L.

Система BlueGene/L, развертывание которой намечено на 2005 год, будет состоять из четырех стоек и иметь вычислительную производительность в пиковом режиме порядка 22,8 триллиона операций с плавающей запятой в секунду (22,8 терафлоп). Суперкомпьютер BlueGene/L будет в 24 раз мощнее, чем существующие вычислительные системы центра CBRC, и при этом он будет занимать меньшую полезную площадь. BlueGene/L потребляет не более 1/10 мощности на производство вычислений и занимает 1/16 полезной площади по сравнению с системами сопоставимой вычислительной мощности, представленными в списке 500 самых мощных суперкомпьютеров мира.

«Одной из самых сложных исследовательских задач является применение результатов расшифровки генетического кода при создании новых белков и лекарств. Необходимое для решения этой задачи молекулярное моделирование не может быть реализовано с требуемой полнотой без использования суперкомпьютеров, – заявил д-р Ютака Акияма (Yutaka Akiyama), директор CBRC. – Суперкомпьютер IBM BlueGene/L обеспечит нам огромные вычислительные ресурсы, которые значительно ускорят нашу работу».

Ученые AIST создают методы параллельных и распределенных вычислений для решения задач крупномасштабной обработки данных и поиска в интересах биоинформатики. Кроме того, они разрабатывают сложные приложения для моделирования молекул, масс-спектрометрического анализа и моделирования клеток.

«С самого начала деятельность IBM в секторе наиболее мощных и гибких суперкомпьютеров в мире включала в себя направление по решению наиболее сложных задач в интересах биологических исследований, – сообщил Вильям Пуллибланк (William Pulleyblank), директор по исследовательским серверным системам, подразделение IBM Research. – Ориентация AIST на сложные исследования в области биологических наук – прекрасная возможность совместить наиболее совершенный в мире суперкомпьютер и ведущее исследовательское учреждение при решении крупной научной задачи».

Если бы этот суперкомпьютер был установлен уже сегодня, он занял бы третье место в списке 500 наиболее мощных суперкомпьютеров мира, объявленном в июне 2004 года. Два более ранних прототипа суперкомпьютеров BlueGene/L заняли в этом списке четвертое и восьмое места (http://www.top500.org/list/2004/06/). Во всех упомянутых системах используются усовершенствованные процессоры на базе архитектуры IBM Power Architecture. Ранее в этом году IBM объявила о начале инициативы Power Everywhere, направленной на расширение применения архитектуры IBM Power Architecture в любых областях – от потребительской электроники до суперкомпьютеров.

О суперкомпьютере Blue Gene

Blue Gene – исследовательский проект IBM, посвященный созданию нового семейства суперкомпьютеров, которые обладают оптимизированной пропускной способностью, масштабируемостью и возможностью обработки больших объемов данных, при этом потребляя энергию и занимая площадь, которые составляют лишь небольшую долю от того, что нужно самым быстродействующим современным системам. Этот проект был начат в 1999 году подразделением IBM Research и, как предполагается, будет использоваться государственными и университетскими исследовательскими организациями всего мира, а также частными компаниями для решения наиболее сложных задач в различных областях, в том числе при исследованиях генетического кода, при проектировании автомобилей, при прогнозировании погоды и в гидродинамике. Аргоннская национальная лаборатория США и ведущая голландская астрономическая организация ASTRON также установят суперкомпьютеры BlueGene/L в 2005 года для решения уникальных научных задач.

Суперкомпьютер BlueGene/L играет важную роль в программе расширенного моделирования и компьютерной обработки (ASC) национальной администрации по ядерной безопасности США (NNSA). Начиная с 2001 года, IBM сотрудничает с NNSA в научно-исследовательской работе по совершенствованию архитектуры BlueGene/L. В 2005 году NNSA установит очень большую систему BlueGene/L в Ливерморской национальной лаборатории США для углубленных исследований поведения материалов, в особенности при сверхвысоких давлениях и температурах.

О Японском Национальном институте передовых технологий и прикладной науки (AIST)

Японский Национальный институт передовых технологий и прикладной науки (AIST) – административно независимая организация, функционирующая в интересах министерства экономики, торговли и промышленности Японии. AIST – крупнейшая государственная исследовательская организация, имеющая порядка 3200 сотрудников. В ее состав входит 25 исследовательских центров, 20 исследовательских институтов, 5 общенациональных исследовательских программ. Являясь базовой исследовательской организацией Японии в области биоинформатики, Исследовательский центр вычислительной биологии (CBRC) применяет в своей деятельности новейшие разработки теории информации и крупномасштабные вычислительные системы с целью получения фундаментальных результатов в биоинформатике и ее систематизации. Дополнительная информация о AIST: http://www.aist.go.jp/index_en.html.

Дата публикации:

11 сентября 2004 года