Это в миллион раз быстрее, чем самый быстрый ноутбук в мире. Он может обрабатывать 200 триллионов вычислений каждую секунду, и непревзойденная производительность, с которой он может работать, — это именно то, что нужно ученым сейчас в гонке со временем в попытках остановить распространение нового коронавируса.
Короткое время, в течение которого компьютер может выполнить огромное количество вычислений, позволило ученым изучить тысячи вариантов того, как ведет себя новый коронавирус при контакте с различными химическими веществами. Михолас Смит и Джереми Смит, опубликовавшие результат своего математического моделирования на научной платформе ChemRxiv, основывались на выводах китайских учёных за январь этого года .
Китайцы обнаружили, что новый коронавирус атакует клетки человека аналогично уже исследованному вирусу атипичной пневмонии, то есть «вводит» в них немного генетического материала. Это происходит с помощью наростов, окружающих тело самого вируса. Они напоминают корону, которая и дала название коронавирусу (корона в переводе с латыни означает корона).
«И маленькие шипы на конце — это первое, что касается человеческой клетки, когда вирус начинает ее заражать», — объяснил Джереми Смит, который также является директором Национальной лаборатории Центра молекулярной биофизики Университета Теннесси. в интервью журналу Rolling Stone , где находится компьютер.
Смит вместе со своим одноимённым коллегой открыл 77 веществ , которые могли бы помочь клеткам человека противостоять этой «инъекции».
Тупим штыки
Благодаря знаниям своих китайских коллег двое учёных создали математическую модель, в которой они протестировали в общей сложности восемь тысяч различных веществ. Их интересовало, смогут ли они предотвратить соединение вируса с клетками человека и тем самым предотвратить его дальнейшее распространение. «По сути, мы попытаемся обезболить их жала и соединить их веществом, которое не позволит им продолжать распознавать приемник на человеческих клетках», — объясняет Смит сложный процесс. Лаборатория в Ок-Ридже в американском штате Теннесси, где находится компьютер, опубликовала наглядное видео того, как будет выглядеть такая защита.
По мнению ученых, многие из почти 80 возможных веществ, лекарств и природных соединений уже одобрены для применения на людях. Сказать, в чем именно они заключаются, но Смит на данный момент отказывается, говоря, что большинство из них, вероятно, не сработают. «Это не значит, что мы нашли лекарство от коронавируса», — отмечает он . Все потенциально эффективные химические вещества сначала должны быть кем-то экспериментально проверены. По словам Смита, другая исследовательская группа уже начала это делать.
Тем временем Миколас Смит повторит весь математический процесс с усовершенствованной моделью, разработанной в соответствии с исследованием , опубликованным только на прошлой неделе. Таким образом, второе моделирование могло бы помочь уточнить порядок веществ в соответствии с их вероятностью успеха и, таким образом, ускорить сами лабораторные испытания.
По мнению исследователей, решающее значение имеет скорость. «На суперкомпьютере это заняло день или два, на обычном компьютере это заняло бы месяцы», — говорит Джереми Смит. По его словам , дальнейшие выводы также могут быть делом удачи. Некоторые из выбранных веществ могут подействовать, но ни одно из них не может сработать. «Однако мы всегда находили что-то для лечения других заболеваний, над которыми работали. Мы надеемся, что это будет работать с одним из существующих лекарств, и нам не придется разрабатывать совершенно новый препарат с нуля», — добавляет биохимик.
Квадриллион вычислений в секунду
Компьютер с полным названием IBM AC922 Summit принадлежит американской компании IBM и находится в лабораториях Министерства энергетики США. Но его также могут использовать другие министерства, лаборатории и университеты, помогая им решать сложные проблемы в области медицины или изменения климата, для которых обычных компьютерных технологий недостаточно.
Будет ли им предоставлен доступ к компьютеру, зависит от престижа каждого рабочего места и проблемы, над которой они будут работать. Они должны всегда публиковать свои результаты.
Менее чем за два года работы ученые использовали компьютер, среди прочего, для выявления закономерностей в клеточных системах, то есть в материале, из которого состоит человеческий организм, вызывающем болезнь Альцгеймера. Это также помогает прогнозировать экстремальные колебания погоды или землетрясения на основе климатических данных .
Машина, которая во время работы издает шум, похожий на громкий пылесос , и которая более чем вдвое превышает скорость самого мощного на тот момент китайского Sunway TaihuLight, была оплачена правительством США. Его создание обошлось примерно в 200 миллионов долларов (в пересчете на более чем пять миллиардов крон по сегодняшнему обменному курсу). Ежегодно на его эксплуатацию уходит еще 10 миллионов долларов.
Он может выполнять 200 квадриллионов (т.е. 200 000 000 000 000 000 или 200 триллионов) вычислений в секунду. Это же число заняло бы у всего человечества около 305 дней , если бы каждый человек рассчитывал одну операцию в секунду.
