Суперкомп'ютер Sequoia будує модель людського серця з безпрецедентною на сьогоднішній день точністю

Суперкомп'ютер IBM BlueGene/Q "Sequoia", який є найпотужнішим суперкомп'ютером на сьогоднішній день, займає першу позицію в рейтингу Top-500, був створений для розрахунків у галузі ядерної енергетики і ядерних озброєнь. Зараз цей суперкомп'ютер, що знаходиться в розпорядженні Національної лабораторії Лоуренса Лівермора в (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL), знаходиться на завершальній стадії пусконалагоджувальних робіт, під час якої проводяться заключні налаштування і тести. Поки він ще не готовий до роботи над своїми головними завданнями, тому керівництво LLNL надали доступ до машинного часу суперкомп'ютера іншим організаціям, які можуть проводити з його допомогою незасекречені дослідження.

Суперкомпьютерная область є областю, в якій будь-обчислювальної потужності ніколи не буде достатньо. По мірі росту обчислювальних потужностей ускладнюються й завдання, що вирішуються на суперкомп'ютерах. Потужність суперкомп'ютера Sequoia забезпечується 1.5 мільйонами обчислювальних ядер, що виконує 20 квінтильйонів операцій в секунду, що дозволило дослідникам зробити обчислення математичної моделі людського серця з точністю, яка раніше була просто недосяжна.

Математична модель серця розбита на тисячі менших частин, кожна з яких є так само відокремленої математичною моделлю. Результати розрахунків одній моделі є вхідними даними для інших моделей, що робить всю математичну модель дуже складною структурою. І, незважаючи на те, що в даної математичної моделі розраховується тільки електрична складова діяльності серця, вона вимагає величезних кількостей обчислень.

Попередні математичні моделі серця мали дискретність 0.2 мм, для розрахунку моделі було потрібно близько 45 хвилин часу на один удар серця. Нове програмне забезпечення під назвою "Cardioid", що працює на суперкомп'ютері Sequoia, дозволяє провести моделювання з дискретністю 0.1 мм, що є близьким до розміру однієї клітини серцевого м'яза, зі швидкістю, в сотні разів швидше. Один удар серця моделюється всього за 10 секунд часу.

Точна електромеханічна модель серця дозволить зробити реальністю безліч речей, наприклад, препаратів проти аритмії. Але час, відведений для моделювання на суперкомп'ютері Sequoia, закінчується і дослідникам доведеться повернутися до менш потужним машин. А суперкомп'ютер Sequoia почне виконання розрахунків в рамках військової програми "Stockpile Stewardship", метою якої є підвищення безпеки і надійності ядерної зброї.