Supercomputador imita cérebro e descobrirá novos medicamentos

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A Universidade de Leipzig (Alemanha) será a casa do supercomputador “inspirado no cérebro” desenvolvido pela empresa de software alemã SpiNNcloud. O acordo marca um passo significativo da computação na medicina personalizada.

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O SpiNNcloud Server System é o maior sistema criado pela companhia com foco na descoberta de medicamentos. A tecnologia pode simular até 10,5 bilhões de neurônios para inteligência artificial (IA) a partir de processadores de baixo consumo, segundo um comunicado.

A máquina vai auxiliar cientistas nas simulações de dobramento de proteínas em modelos combinados com perfis de pacientes. É o primeiro passo para a descoberta de fármacos de pequenas moléculas.

Modelo atual foi criado por Steve Furber, projetista da arquitetura ARM original (Imagem: Divulgação/SpiNNcloud)

“O enovelamento de proteínas pode ser visto como um problema de otimização em que a proteína busca encontrar seu estado de menor energia. Os supercomputadores SpiNNcloud são bons em resolver problemas de otimização e podem ser usados para encontrar estruturas proteicas ideais”, disse Jens Meiler, Diretor do Instituto de Descoberta de Medicamentos da Universidade de Leipzig (Alemanha).

Em busca de eficiência no supercomputador

O sistema multimilionário foi originalmente dedicado à simulação de redes neurais biológicas usando 10 milhões de processadores ARM programáveis, segundo Christian Mayr, cofundador do SpiNNcloud;
“Um protótipo de rede neural permite a triagem de 20 bilhões de moléculas em menos de uma hora, duas ordens de magnitude mais rápido do que em mil núcleos de CPU”, explicou;
O modelo atual foi criado por Steve Furber, projetista da arquitetura ARM original;
A estrutura é composta por 48 chips SpiNNaker2 por placa de servidor, cada um contendo 152 núcleos baseados em ARM com aceleradores especializados;
Esse design permite que o supercomputador opere simulações complexas com baixo consumo de energia.

Estrutura é composta por 48 chips SpiNNaker2 por placa de servidor (Imagem: SpiNNcloud/Divulgação)

“Nossa arquitetura de computação inspirada no cérebro é especialmente adequada para implementar algoritmos eficientes que exigem dispersão dinâmica e paralelismo extremo”, disse Hector Gonzalez, cofundador e CEO da SpiNNcloud, ao Interesting Engineering. “Nossos sistemas são 18 vezes mais eficientes em termos de energia do que as GPUs atuais.”

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Um novo modelo

O SpiNNcloud Server System democratiza o acesso à infraestrutura de IA com sistemas de energia ultrabaixa, segundo a empresa. Uma abordagem que pode ser a solução para a alta demanda energética de data centers operando serviços na nuvem de forma ininterrupta.

Sistemas são 18 vezes mais eficientes em termos de energia do que as GPUs atuais (Imagem: Divulgação/SpiNNcloud)

Vale lembrar que o consumo de eletricidade pelos centros de dados que sustentam a IA aumentou 12% a cada ano de 2017 a 2023, de acordo com relatório da União Internacional de Telecomunicações (UIT).

“A abordagem da SpiNNcloud reflete uma mudança mais ampla na computação de alto desempenho, onde a inovação exige que a infraestrutura e os algoritmos sejam coprojetados desde o início”, disse Peter Rutten, vice-presidente de pesquisa de computação de alto desempenho da Worldwide Infrastructure Research na IDC.