یک استارتاپ آلمانی با طراحی ابرکامپیوتری الهام‌گرفته از ساختار مغز انسان، انقلابی در حوزه کشف دارو رقم زده است. این ابرکامپیوتر پیشرفته با بیش از ۶۵۰ هزار هسته پردازشی و مصرف انرژی پایین، نویدبخش سرعتی بی‌سابقه در تحقیقات دارویی و پزشکی شخصی‌سازی‌شده است.
ابرکامپیوتری با مغز انسان به‌عنوان الگو
شرکت آلمانی SpiNNcloud Systems که در زمینه سخت‌افزارهای نورومورفیک (شبه‌مغز) فعالیت می‌کند، از فروش یک سیستم پیشرفته به دانشگاه لایپزیگ برای تسریع تحقیقات کشف دارو خبر داده است. این سیستم که بر پایه نسل دوم سخت‌افزار SpiNNaker توسعه یافته، دارای ۶۵۶٬۶۴۰ هسته پردازشی است و بزرگ‌ترین ابرکامپیوتر نورومورفیک ساخته‌شده تاکنون به شمار می‌رود.
معماری الهام‌گرفته از مغز؛ کلید مصرف بهینه انرژی
برخلاف ابرکامپیوترهای رایج که از GPU برای انجام پردازش استفاده می‌کنند، این سیستم از روشی متفاوت به‌نام پراکنش دینامیک (Dynamic Sparsity) بهره می‌برد. به‌جای فعال‌سازی همه هسته‌ها به‌صورت همزمان، فقط بخش‌هایی از سیستم که برای یک وظیفه خاص لازم است، فعال می‌شوند. نتیجه این رویکرد، کاهش چشمگیر مصرف انرژی و افزایش کارایی است.
- این ابرکامپیوتر ۱۸ برابر بهینه‌تر از پردازشگرهای گرافیکی امروزی عمل می‌کند.
- در دو رک استاندارد جای می‌گیرد و فقط ۲۵ کیلووات برق مصرف می‌کند.
ابزاری ایده‌آل برای مدل‌های نوین هوش مصنوعی
معماری این سیستم برای اجرای مدل‌هایی نظیر Mixture of Experts طراحی شده است؛ الگویی که شامل هزاران زیرمدل تخصصی است و اجرای آن بر GPUها بسیار پیچیده و پرهزینه است. از این‌رو، SpiNNcloud راهی نو برای توسعه هوش مصنوعی با ساختاری مشابه مغز فراهم کرده است.
کشف سریع‌تر داروهای جدید با هوش مصنوعی مغز‌محور
کاربرد اصلی این سیستم در پزشکی شخصی‌سازی‌شده و کشف داروهای مولکولی کوچک است. این حوزه نیازمند اجرای همزمان میلیون‌ها مدل برای تحلیل مولکول‌های دارویی در برابر اطلاعات ژنتیکی بیماران است. SpiNNcloud با ساختار پراکنده‌اش، دقیقاً برای چنین پردازش‌هایی طراحی شده است.
«کریستین مایر»، هم‌بنیان‌گذار SpiNNcloud: «نمونه اولیه شبکه عصبی ما توانسته در کمتر از یک ساعت، ۲۰ میلیارد مولکول را غربال کند؛ عملکردی که صد برابر سریع‌تر از یک خوشه با ۱۰۰۰ هسته CPU است.»
قدمی بزرگ برای نسل بعدی ابرکامپیوترها
طبق اعلام «هکتور گونزالس»، مدیرعامل شرکت، SpiNNcloud در حال حاضر با مؤسسات تحقیقاتی در اروپا و آمریکا قراردادهایی به ارزش ده‌ها میلیون یورو دارد. او می‌گوید: «ابرکامپیوترهای الهام‌گرفته از مغز، مسیر توسعه مدل‌هایی را باز می‌کنند که اجرای آن‌ها بر سخت‌افزارهای رایج غیرممکن یا ناکارآمد است.»
سخن پایانی
این ابرکامپیوتر نه‌تنها نشان‌دهنده پیشرفت سخت‌افزاری در حوزه رایانش است، بلکه نویدبخش آینده‌ای است که در آن هوش مصنوعی با الگوبرداری از مغز انسان، راه‌حل‌های دقیق‌تر، سریع‌تر و کارآمدتری برای مشکلات پیچیده مانند کشف دارو ارائه می‌دهد. ابرکامپیوتر SpiNNcloud گامی بزرگ در تحقق این چشم‌انداز است.
