A GMO Research Activity Support & Technology, Inc. és a Fujitsu Limited bejelentette, hogy a Fujitsu Computing as a Service (CaaS) platformján sikeresen kifejlesztettek egy olyan szolgáltatást, amely a Fugaku szuperszámítógép kutatási eredményeit 2024 áprilisában a gyakorlatban is hasznosítani fogja. A GMO Research Activity Support & Technology mostantól a Fujitsu CaaS platformján keresztül a felhőben fogja telepíteni a szolgáltatást, amely a Fujitsu CaaS platformján keresztül olyan elemzési környezetet kínál az agyi MRI-adatokhoz, amely a japán Fugaku, a világ egyik vezető szuperszámítógépével kifejlesztett szoftvereket és adatokat használja fel.
2023 októbere és 2024 februárja között a RIKEN Biosystems Dynamics Research Center Brain Connectomics Imaging csapata tesztelte a szolgáltatást, amely a projektcsoport várakozásai szerint hozzájárul majd az olyan állapotok korai, automatizált diagnosztizálásához, mint a demencia.
A „digitális agy” megvalósítása a neurológiai betegségek elleni küzdelem átalakítása érdekében
2024 áprilisában a japán Oktatási, Kulturális, Sport, Tudományos és Technológiai Minisztérium (MEXT) elindítja az „Integrált Idegtudományi Programot”, egy hatéves kutatási projektet, amelynek célja a demencia kezelésére szolgáló gyógyszerek kifejlesztése. A projekt várható eredményei közé tartozik a kóros állapotokat szimulálni és előre jelezni képes digitális iker-modellek kifejlesztése, valamint a kutatási platformként szolgáló „digitális agy” létrehozása. Az MRI-vel nyert nyers adatok (mágneses rezonanciajelek) különböző elemzési célokra alkalmas képi adatokká történő átalakítása azonban továbbra is szűk keresztmetszetet jelent a nagyszabású projektek számára, mivel hatalmas mennyiségű előfeldolgozási elemzést igényel.
Eme kihívások megoldására a Fujitsu a „Fujitsu Accelerator Program for CaaS” elnevezésű társ-alkotó partnerprogramjának részeként a GMO Research Activity Support & Technology-t választotta ki, amely az orvosi területen a mesterséges intelligencia és a nagy adatok felhasználásával K+F-támogatással foglalkozik. A Fujitsu és a GMO Research Activity Support & Technology szorosan együttműködik az orvosi nagyméretű (big data) elemzésének kutatás-fejlesztése terén, a HPC-rendszerek, köztük a japán Fugaku szuperszámítógép világszínvonalú számítási képességeinek felhasználásával.
A szolgáltatás részletei
A GMO Research Activity Support & Technology olyan elemzési környezetet állított össze, amely előre feldolgozza a nyílt és zárt adatokat a kutatók számára, hogy gyorsan és egyszerűen fejlesszenek ki agyi MRI-elemző AI-eszközöket. Ez az előfeldolgozó funkció az elemzési feladat céljától függően olyan folyamatokat hajt végre, mint az adatok mozgásának és torzításának korrekciója, a zaj csökkentése stb. A Fugaku kutatási eredményeit felhasználva az agyi MRI-adatok feldolgozási ideje több ezer beteg esetében, amely a meglévő technikákkal becslések szerint két évet venne igénybe, két napra csökkent. A szolgáltatás felhasználói a Fujitsu CaaS platformján lévő szuperszámítógépes erőforrásokhoz való hozzáféréssel praktikusabb időkereteken belül végezhetik el az adatfeldolgozást, ami segít felgyorsítani az új AI-eszközök fejlesztését az orvostudomány területén.
A kezdeményezés fő szempontjai
Ez a kezdeményezés az első alkalom, hogy a Fujitsu CaaS platformján a Fugakuval közösen fejlesztett szoftvereket és adatokat a szolgáltatás felhasználói számára is elérhetővé teszik. Korábban nem volt olyan környezet, amelyben a Fugakut hasznosító K+F tevékenységek eredményeit szolgáltatásként a végfelhasználók rendelkezésére lehetett volna bocsátani, ami sokak számára lehetetlenné tette a nagy teljesítményű szuperszámítógéppel kifejlesztett innovációk gyakorlati felhasználását. A CaaS platform ugyanarra az A64FX CPU-ra támaszkodik, mint a Fugaku, így a felhasználók zökkenőmentesen hozzáférhetnek a Fugakuval használt szoftverekhez és adatokhoz a GMO Research Activity Support & Technology által erre a célra kialakított környezetben.
Tervek a jövőre nézve
A jövőben a GMO Research Activity Support & Technology a fejlesztők és a kutatók számára különböző alkalmazásokhoz, többek között az agyi MRI-adatok elemzéséhez és a mesterséges intelligencia automatikus diagnosztizálásához való, megfelelő környezetet fog kialakítani. A Fujitsu továbbra is hozzáférést biztosít a felhasználók számára a világszínvonalú számítástechnikai képességekhez a CaaS platformon, hogy felgyorsítsa a K+F kezdeményezések eredményeinek gyakorlati alkalmazását, a területek és iparágak szélesebb körében, beleértve a katasztrófamegelőzést is. A Fujitsu Uvance fenntartható világ megvalósítását célzó víziójának részeként a Fujitsu folytatja hibrid IT-kezdeményezéseinek fejlesztését, a világot zökkenőmentesen és biztonságosan összekapcsolva a digitális infrastruktúrával, hogy megvalósítsa az „egy hálózatra kapcsolt társadalmat”.
Satoshi Matsuoka, a RIKEN Számítástudományi Központ igazgatója hozzátette: „A Fugaku szuperszámítógép használatának eredményei jelentős innovációkat hozhatnak az orvostudomány területén. A nagysebességű számítási teljesítmény lehetővé teszi, hogy hatalmas mennyiségű orvosi adatot elemezzünk, és új ismeretekre tegyünk szert, amelyek a betegségek mechanizmusainak és kezelési módszereinek fejlesztéséhez vezetnek. Úgy véljük, hogy a Fugaku eredményeinek társadalmi megvalósítása az úgynevezett „virtuális Fugaku” révén innovatív orvosi szolgáltatások nyújtásához és új iparágak létrehozásához fog vezetni.”
Takuya Hayashi, a RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research agyi konnektomikai képalkotó laboratóriumának csoportvezetője is hozzászólt: „Még mindig sok mindent nem tudunk az emberi agy szerkezetéről és a betegségek mechanizmusairól. Ahhoz, hogy erre fényt derítsünk, nemzetközi együttműködéssel elemzési technikákat és számításokat kell kifejleszteni hatalmas mennyiségű agyi MRI-adathoz. Másrészt egy HPC-t használó agyi MRI-elemző környezet bevezetése és karbantartása alapvetően, nem az élet- és orvostudományi kutatók kutatási témája, és technikailag is kihívást jelent, valamint még időigényes is. Úgy véljük, hogy az ilyen elemzési környezetet biztosító szolgáltatások nagy segítséget jelentenek majd az országokon átívelő, nehéz problémák megoldásán dolgozó kutatók számára.”
Összegzés
Egy új, forradalmian újító lépés történt az orvostudomány és a számítástechnika területén, amelyre érdemes odafigyelni. A GMO Research Activity Support & Technology, Inc. és a Fujitsu Limited összefogásának eredményeként egy olyan szolgáltatás született, amely lehetővé teszi a Fugaku szuperszámítógép által előállított kutatási eredmények gyakorlati alkalmazását. A szolgáltatás agyi MRI-adatok elemzésére és diagnózisra használható, kifejezetten olyan állapotok van szó, mint a demencia és annak korai felismerésére.
Az Integrált Idegtudományi Program bejelentése tovább erősíti ezt az előrelépést, célja ugyanis a demencia kezelésére szolgáló gyógyszerek fejlesztése. Az összefogás és az integrált szemlélet a kutatásban új lehetőségeket nyit meg az agyi állapotok elemzésében és megértésében. A Fujitsu és a GMO Research Activity Support & Technology közös erőfeszítései eredményeként létrejött szolgáltatás jelentős előnyöket kínál a kutatóknak. Az előfeldolgozási folyamatok automatizálása és a Fugaku számítási kapacitásának kihasználása lehetővé teszi az agyi MRI-adatok gyorsabb és hatékonyabb elemzését.
Az új szolgáltatás nemcsak a tudományos kutatásokban játszik fontos szerepet, hanem segítséget nyújt az orvosoknak is a betegségek korai diagnosztizálásában és kezelésében. Az agyi MRI-adatok pontosabb és gyorsabb elemzése révén a betegek hamarabb és hatékonyabban juthatnak kezeléshez. A jövőben a szolgáltatás továbbfejlesztése és széleskörűbb alkalmazása várható, ami még több lehetőséget hozhat az orvostudomány és a számítástechnika közös jövőjében. A kutatók és fejlesztők közötti együttműködésre építve újabb innovációk és megoldások születhetnek, amelyek segíthetik az emberi egészség javítását és a betegségek megelőzését.
techkalauz.hu – az online techmagazin
