Суперкомпютрите в битка с Covid-19

Суперкомпютрите влизат в битката за търсене на изход от ситуацията с коронавируса. Наскоро САЩ обявиха, че консорциум от най-големите компании дава ресурсите за изследователски цели. В ЕС това се случва по същия пример на САЩ. Дали България използва своя суперкомпютър.

Системите на над 30 суперкомпютъра, сред които тези на НАСА, "Гугъл", "Амазон", Масачузетския технологичен институт вече работят върху 11 от предложените 35 проекта. 402 петафлопа са на разположение на проектите, свързани в консорциум за проучвания на Covid-19. Те се предоставят безплатно, защото, както пише в блога на проекта, „това е състезание с времето в борбата с коронавируса“. 

Машините се справят със задачата да правят молекулни симулации, за да разберат протеиновата структура на вируса, как остава в организма и действа там. Втората задача е как да се използва изкуственият интелект, за да се открият молекули за противодействие. И последната - да се предскаже разпространението на Covid-19, за да може да се планират болнични ресурси, апарати за обдишване. 

Консорциумът вече е привлякъл проекти като този на Арванд Раманатан от американска лаборатория, който иска да изследва чрез т.нар. "машинно обучение" основните биологични механизми на вируса. Базирана в Германия компания си е поставила за цел да използва методите за обучение на изкуствения интелект, за да създаде молекули за ново лекарство. Група изследователи от Масачузетския технологичен институт пък искат да създадат на супермашините модел на човешкия рецептор, за да се ограничи закрепянето на коронавируса към клетките на болен човек. Други изследователи работят върху разработването на примамки за вируса, които да не оказват странични ефекти върху заразения организъм. НАСА пък ще използва ресурсите на компютъра си, за да направи анализ на генома и да определи кои групи са рисково застрашени от заразяване. В Европа трите суперкомпютърни центъра - разположени в Болоня, Барселона и германския град Юлих участват в проекта Exscalate4CoV, заедно с фармацевтична компания и няколко големи биологични и биохимични институти. Проектът започна в края на януари, след като ЕК призова изследователите да използват европейските ресурси. Exscalate4CoV.eu получи финансиране на стойност 3 милиона евро от програма на ЕС. А целта е също компютрите да се ползват за тестване на лекарства, обработване на цифрови модели на протеина на коронавирус и съпоставяне база данни от хиляди съществуващи лекарства, за да се намери най-подходящото. 

Към края на март друга инициатива - "Партньорството за усъвършенствани компютърни технологии в Европа", също обяви, че търси проекти, на учени, които да бъдат тествани на по-малките европейски суперкомпютри. Допреди години и България е била участник в инициативата за усъвършенствани компютърни технологии. Но сега, машината, която е била в страната ни, е вече спряна. В БАН обаче се намира суперкомпютърът „Авитохол“, припомни професор Светозар Маргенов, директор на Института по информационни технологии на БАН, и обясни, че компютърът и сега се ползва за изследвания, но не са пряко свързани с проучвания за коронавируса.

"Ще бъде некоректно да кажа „Да, ние работим активно за създаване на ваксина“. Истината е, че да, нашият суперкомпютър работи активно и предоставя ресурс на колегите биолози, физици и фармацевти, не фармацевти, а на хора от факултетите по фармация за изследване на потенциални кандидати за такива лекарствени средства. Ние го използваме откак е създаден. Тоест, това не е нещо ново. Хайде сега да го използваме за тази цел. Ние го използваме. Това, което мога да декларирам, е, че ако възникне ситуация, когато е критично важно да използваме нашия суперкомпютър приоритетно за тая цел, ние ще отделим съответния ресурс. Погледнах в съобщение на Световната здравна организация, там се говори, че в момента има три ваксини, които са на ниво вече експериментиране върху хора. Един не малък брой ваксини, които са на ниво експериментиране на предходните етапи. Това означава, че за тях етапът, на който суперкомпютрите могат да помагат, е извървян. Така че суперкомпютрите са по-скоро в началото. Когато трябва от многото кандидати да се избере по-малък брой. И две са целите. Едната цел е да се направят нещата по-евтини. Но в момента дори не това е най-същественото. А другото е да се направят възможно най-бързо".

Професор Светозар Маргенов припомни, че дори и финансирания от Бил Гейтс Институт за здравни показатели и оценка към Университета на Вашингтон дава данни за България. Но те нямат точност поради няколко причини.

"Виждат се едни резултати с една доста голяма флуктуация. Един много голям интервал, който те обявяват като възможна неточност. По-високи прогнозни данни, доста по-високи от тези, които при нас в момента се случват. Дано да е така. И много колеги казват да де, ама тия прогнози не са точни. Защо прогнозите могат да не са точни? Има две простички причини. Едната е че може би все още данните не са достатъчни, с които се разполага; и втората причина е, че те не ползват специализиран софтуер за решаване на задачите. Те ползват общ софтуер за обработка на данни, което може би не е достатъчно".

И в България се експериментира с базови модели, каза професор Маргенов:

"Това не са неща, които ние не можем да правим. Но то е много по-интересно как нещата се разпределят по територията. Защото на тази основа трябва да се взимат решения. Нещата стават сложни, ако не искаме да знаем просто едно число за цялата държава, а искаме да знаем разпределението по територията, по градовете или по областите за страната, за региона. И, забележете, това нещо, ако искаме да правим, тогава ще ми трябва и суперкомпютър".

За сега обаче и тези данни ги няма, за да се правят по-детайлни анализи. Професор Светозар Маргенов каза, че институтът му и суперкомпютърът „Авитохол“ няма връзка с данните, придобивани от новото приложение, което правителството пусна да се използва от населението.

"Ами не съм сигурен, че те ще бъдат достатъчни, защото те все пак….нека да видим как ще се случи. Значи днеска можем да правим по-опростени модели. За бъдещето, за прогнозирането, за планирането за ресурсите, които са необходими, ще трябват доста по-сериозни модели. Това се осъзнава на практика навсякъде в света".

И като учен припомни, че когато кризисният щаб прави прогнози за тежки дни:

"Трябва да се каже: „Прогнозата я направи колектив в състав…“ или представители на определена организация. И те ползваха съответният метод или методика на определена организация. И те ползваха съответния метод или методика. Или: „това, което казваме, сме го видели в прогнозата на института във Вашингтон“. Това са, така, коректните твърдения". 

Репортаж на Добромир Видев в предаването "12+3" можете да чуете от звуковия файл.