2017年5月科技视界,19岁的拥有世界 围棋第其他人柯洁九段在和AlphaGo的围棋终极人机大战以0:3完败,这更真是人类意识顶尖高手与这台机器介于的但是二次较量,同年10月 《Nature》杂志发表了达近它几乎但是版本的AlphaGo Zero。没能重大成效向拥有世界 展示了组织建立 该系统来自东方学可完成复杂工作任务的以前性,而其背后所说明更真是运算综合能力,是计算机科学的分支领域发展--高性能计算(High Performance Computing),以前际应用除此别的它它成国的综合绝对实力的体现,更给当地人的日常过着将给了方式明显变化,目前已该核心技术已在航空航天、核试验模拟、天气预报、生命价值科学、高新制造(汽车、微电子)等领域发展重大成效了广泛应用。
以生命价值科学领域发展举例,不停经济生命价值遗传密码(基因组)的不停经济破解,人的生老病死没能复杂事儿就能用数字化的多种其他方式具体情况呈现,以期可完成疾病的精准详细分析、诊断和常规治疗,让当地人远离传感染疾病、防控出生缺陷、肿瘤和心脑血管疾病,提高人均预期寿命,并大幅度提高面对社会卫生总负担。
近二十年来,其他人全基因组测序的成本以“超摩尔定律”的非常快下降,而高性能计算在测序数据结果详细分析一个方向的应用也再次发生了翻天覆地的方式明显变化。目前已拥有世界 主流的基因组测序数据结果详细分析工具是Broad Institute开发的免费开源工具集GATK(Genome Analysis Toolkit),该项生命价值科学领域发展公认的最佳工作时流程可完成两其他人的全基因组(Whole Genome Sequencing,WGS)30X数据结果详细分析就能1800分钟。深耕于基因组学20多年的华大基因在基因组高性能计算领域发展首获突破性进展,于近日重大成效成功 可完成6分钟可完成30X WGS全流程的详细分析工作任务,相较于GATK标准中计算时长提速300倍。
实际情况NIH公布的最新资料,不停经济测序核心技术的发展进步,测序成本以超摩尔定律下
https://www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets/DNA-Sequencing-Costs-Data
6分钟可完成30X WGS工作任务是由华大基因自主研发的LUSH工具集可完成的,打破了该免费软件在2020年1月创造的15分钟极限非常快。中都的黑科技正因设计方式方式了全的新底层架构设计方式理念,直接提供了两个基础中央再处理器和图形再处理器相紧密结合并对基因数据结果详细分析的高性能非常快方案,在提高集群计算资源消耗、提高检出非常快的除此别的,可完成了全程自动化、信息内容化,有记录可回溯,就能会会更好用于精准医学的应用场景。
LUSH工具集非常快的的新底层架构逻辑
LUSH工具集直接提供这另外一种“CPU+GPU”的高并行软硬件重要问题解决方案,两个基础经典流程中都免费软件模块BWA、SAMTOOLS和GATK,多种其他方式GPU的通用运算核心技术,并对计算引擎和非常快引擎的的新架构设计方式理念,可完成算法优化和并行化再处理,并紧密结合华大自主研发的超高通量测序仪,可完成碱基数据结果流的超高速详细分析,但是首获准确的详细分析但是。
LUSH工具集非常快流程示意图
正因以前生命价值数字化进程就能严谨的科学精神支科技视界撑,而其应用场景主要由体以前精准医疗、健康管理等与人类意识健康是有息息相关方面的领域发展,以前不同类型 于别的高性能计算领域发展,基因组数据结果详细分析对精度有极高的但是要求。而以前高性能和准确性并但是 但是兼得,数据结果之内、分布和浮点精度、峰值性能和内存都要产生影响算法的会选择,更是如此如此涉及到最重要的最优解和近似解的算法以前大相径庭。LUSH工具集正因并对在经典流程算法的两个基础上多种其他方式了其的新设计方式理念的底层架构下一步增加了左边但是的读写,并多种其他方式CPU可完成基因详细分析工作任务的智能分发,多种其他方式GPU数千计算核心可完成百万工作任务的极速并行再处理,除此别的重要问题解决了经典流程计算密度较高、频繁地存储器访问等重要问题解决,经多测试其标准中品的准确性但是与经典流程一致,达近99.86%,但是其就能在计算但是的准确性与极速性上得以平衡。
更优越的性能、更低的成本和更高效的检出是几乎高性能计算应用领域发展的研发追求短期目标。对非常快组件的持续下降研发来自东方对非常快无止境的追求,正如好手机芯片行业多的发展进步是不停经济移动端主要需求的旺盛,核心技术才得以不停经济地迭代和进步。从基因组学两个基础研究工作到临床研究工作及应用,可完成测序工具的自主可控的除此别的有且能可完成数学其他方式上把自主研发,而不以前追求芯片的底层下潜开发。对后者是无止境的追求,而有且前者的但是可控真正意义 增加可完成从跟科技视界随模仿到有且超越的以前,从核心算法的研发上助力国的精准医疗自主可控的发展进步进程。
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