BASIN ODASI

Illinois Üniversitesi: Hızlandırılmış moleküler modelleme H1N1’e hızlı yanıta olanak veriyor

Sorun

H1N1 gibi dünya çapında bir salgınla mücadele edebilmek için ilk adım, yeni ve gelişme olasılığı yüksek bir virüsü etkin bir şekilde tedavi etmek için en kısa sürede ilaç geliştirmeyi gerektirmektedir. H1N1 durumunda bu, grip virüsü protein mutasyonlarının Tamiflu bağlantı yolunu nasıl keserek onu potansiyel olarak etkisiz kılabileceğini belirlemek için hesaplama yoğun bir süreç gerektirmektedir.

Illinois Üniversitesi: H1N1

35.000 atom içeren bir sistemin simülasyonunu gerektiren bu zor süreci, Urbana-Champaign Illinois Üniversitesi’nde John Stone önderliğinde bir grup bilim adamı GPU’lar kullanarak yeni bir yöntemle ele almaya karar verdiler.

Bu tür bir simülasyonu CPU’da yürütmek bir aydan fazla zaman alacaktı... ve bu süre, tam bir çalışmayı oluşturan çok sayıda simülasyon için değil, yalnızca tek bir simülasyon için gereken süreydi.

Çözüm

Stone ve ekibi, moleküler modelleme hesaplarını yapmak ve H1N1 mutasyonlarının ilaca karşı direncini simüle etmek için Tesla GPU’ları üzerinde çalışan NVIDIA CUDA paralel işlem mimarisi ile çalışmayı uygun gördüler. GPU teknolojisi sayesinde, bilim adamları çok sayıda simülasyonu etkin bir şekilde çalıştırarak hayat kurtarma olasılığı yüksek sonuçları çok daha hızlı elde ettiler.

Sonuç

Illinois Üniversitesi: H1N1

GPU-hızlandırılmış hesaplama yalnızca bir saatten biraz fazla bir sürede tamamlandı. GPU hesaplama ve gelişmiş algoritmalar ile elde edilen neredeyse bin kat kadar fazla performans artışı, bilim adamlarına son derece güncel biyolojik sorunları incelemek ve sonuçları tıbbi araştırma çevreleri ile paylaşmak üzere "acil durum hesaplaması" yapabilme gücünü verdi. Bu hız ve performans, araştırmacıların Tamiflu’nun H1N1 ve mutasyonlarını tedavideki etkinliğini test etmek olan ilk hedeflerine ulaşmalarını sağlamakla kalmayıp, onlara başka önemli buluşlar yapmak için zaman kazandırdı. Yapılan diğer hesaplar, domuz gribi ve kuş gribini Tamiflu’ya karşı dirençli kılan genetik mutasyonların "bağlantı yolunu" kestiklerini ortaya çıkararak ilaca karşı direncin arkasındaki temel mekanizmaya yeni bir bakış getirdiler. H1N1 salgını sırasında, CUDA tabanlı ve Tesla GPU’lar üzerinde çalışan gelişmiş algoritmaların kullanılması Tamiflu’nun etkinliği ile ilgili harekete geçilebilecek sonuçlar elde etmeyi yalnızca tek bir öğleden sonra gibi çok kısa bir sürede mümkün kıldı. Geleneksel yöntemleri kullanarak aynı sonuçları almak haftalarca veya aylarca süren hesaplamalar gerektirecekti.

GPU HESAPLAMADAN KİMLER YARARLANIYOR?
Hesaplama konusunda çalışmalar yapan ve uygulamalarını hızlandırmak için GPU kullanan bilim adamları ve araştırmacılar, aylar yerine günler ve hatta günler yerine dakikalar içinde sonuç alabiliyorlar.