Superkomputer pomoże w badaniach nad rakiem

Superkomputer "Galera" wyposażony w 1400 czterordzeniowych procesorów Intel Xeon ponad dwudziestokrotnie zwiększy moc obliczeniową Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej (TASK) - w ciągu sekundy będzie mógł wykonać 50 bilionów operacji (50 teraflopsów).

Będzie to największy superkomputer w Polsce, pierwszy oparty na procesorach czterordzeniowych w Europie i czwarty na liście najszybszych komputerów na naszym kontynencie. Dzięki "Galerze" (350 serwerów 4-procesorowych Actina Solar 410 S2) TASK zwiększy ponad 20-krotnie swoje możliwości mocy obliczeniowej w porównaniu do obecnie działających urządzeń. Pełne uruchomienie superkomputera nastąpi w listopadzie.

Od razu zostanie on zaangażowany w prace nad substancjami mogącymi znaleźć zastosowanie w terapii antyrakowej oraz badania nad aerodynamiką w przemyśle lotniczym. "Moc obliczeniowa superkomputera +Galera+ i projekty, w których będzie on wykorzystywany, wpłyną bezpośrednio na nasze codzienne życie - od medycyny i nowych sposobów leczenia raka do zwiększenia bezpieczeństwa lotów - mówi dr Paweł Gepner z Intel EMEA High Performance Computing Architecture Specialist. -

Dzięki nowoczesnej technologii wyniki badań będą dostępne o wiele szybciej, niż ich realizacja metodami laboratoryjnymi, a przy tego typu projektach właśnie czas ma największe znaczenie". Wśród projektów, wspomaganych przez superkomputer znajdzie się m.in. projekt "FLIERT", którego celem jest komputerowe analizowanie oporów powietrza i aerodynamiki samolotów, bazujące na wynikach badań prowadzonych w tunelu aerodynamicznym (European Transonic Wind Tunnel) w Kolonii.

Ma to posłużyć stworzeniu symulacji lotu samolotów Airbus, które w przyszłości umożliwią modyfikacje ich konstrukcji w celu zmniejszenia oporów powietrza, zwiększenia szybkości i obniżenia zapotrzebowania na paliwo. Innym projektem, w którym "Galera" będzie wykorzystywana jest "AITEB-2", służący do analizy przepływu powietrza w turbinach silników lotniczych, w celu uzyskania większej wydajności i bezpieczniejszych rozwiązań.

Projekt prowadzony jest przy współpracy z firmą Rolls-Royce i koncentruje się na badaniach nad nowymi metodami chłodzenia łopatek w turbinach, poddawanych działaniu wysokotemperaturowych gazów z komór spalania. Jednak statutowych celem "Galery" będzie udział w badaniach nad substancjami o potencjalnym wykorzystaniu w terapii przeciwnowotworowej. Badania te polegają m.in. na komputerowym modelowaniu procesu uszkadzania DNA, z zastosowaniem metod chemii kwantowej. Pomaga to zrozumieć mechanizmy odpowiedzialne za tworzenie się letalnych (śmiertelnych) uszkodzeń DNA pod wpływem promieniowania UV i promieniowania jonizującego.

Badaniem tych procesów zajmuje się już od kilku lat Zakład Teoretycznej Chemii Fizycznej na Wydziale Chemii Uniwersytetu Gdańskiego. Naukowcy prowadzą też prace nad wykorzystaniem pochodnych halogenowych zasad nukleinowych (Hal-ZN) w terapii chorób nowotworowych. Związki te ułatwiłyby fotodegradację DNA komórek raka i w ten sposób mogłyby hamować jego wzrost. Jak tłumaczy zaangażowana w prace nad superkomputerem Zofia Jeżewska: "Wiadomo, że Hal-ZN mogą być używane przez komórkę do syntezy DNA równie łatwo co zasady naturalne.

Wprowadzenie Hal-ZN do DNA komórek nowotworowych powinno zatem prowadzić do zasadniczego obniżenia wielkości dawek terapeutycznych promieniowania jonizującego lub nawet umożliwić użycie światła z zakresu bliskiego ultrafioletu o znacznie niższej szkodliwości". Prace takie wymagają jednak ogromnych nakładów czasu i mocy komputerowej, a to, jak podkreślają specjaliści, wymusza kompromis pomiędzy dokładnością a czasochłonnością prowadzonych obliczeń. Obecnie stosowane metody i urządzenia okazują się zatem niewystarczające.

"Dostęp do komputera o mocy 50 TFLOPS miałby więc ogromne znacznie dla efektywnej realizacji tego istotnego projektu - mówi Jeżewska. - Po pierwsze, klaster o tak dużej mocy znacznie przyspieszyłby wykonywanie zadań prowadzonych obecnie rutynowo. Po drugie, umożliwiłby otrzymanie dokładnych wyników wysoko skorelowanych, które dziś są zdecydowanie poza zasięgiem TASK-u". (PAP)