Tháng 10, 2020
Thứ ba
Thứ Ba, ngày 28/04/2020 18:08 PM (GMT+7)

Siêu máy tính ảo mạnh nhất thế giới lao vào cuộc chiến chống Covid-19

Khi vấn đề vươn đến quy mô toàn cầu, thì nhân loại cần một giải pháp ở cấp độ hành tinh. Dự án siêu máy tính mạnh nhất thế giới của Đại học Stanford đã chính thức lao vào cuộc chiến chống Covid-19.

Virus gây bệnh cho con người có lợi thế kích thước nhỏ, nhân đôi nhanh chóng trong cơ thể vật chủ và lây lan siêu nhanh. Với kích thước từ 50 đến 200 nanomet, tức là nhỏ hơn sợi tóc khoảng 1.000 lần, virus corona khi đi vào cơ thể người sẽ nhanh chóng nhân lên hàng triệu lần và phá hủy đường hô hấp của nạn nhân xấu số.

Siêu máy tính ảo mạnh nhất thế giới lao vào cuộc chiến chống Covid-19 - 1

Các chuyên gia ở mọi lĩnh vực đang chung sức đẩy lùi khủng hoảng được xem là tồi tệ nhất trong thế kỷ 21. Ảnh: AFP.

Trong một nỗ lực nhằm ứng dụng công nghệ chống lại bệnh tật, Đại học Stanford với dự án siêu máy tính Folding@home đã kêu gọi người dùng trên khắp thế giới cùng nhau tham gia chạy chương trình để tìm ra loại thuốc tương ứng với protein của SARS-CoV-2.

Siêu máy tính ảo mạnh nhất thế giới

Khác với siêu máy tính IBM Summit là một “khối kim loại” khổng lồ được đặt tại Phòng thí nghiệm Oak Ridge, hệ thống Folding@home của Đại học Standford là mạng lưới ảo được kết hợp từ rất nhiều máy tính cá nhân của người dùng trên khắp thế giới.

Siêu máy tính ảo mạnh nhất thế giới lao vào cuộc chiến chống Covid-19 - 2

Siêu máy tính IBM Summit mạnh mẽ nhất thế giới của IBM đã tìm ra 77 hợp chất có thể kiềm chế sự hung dữ của SARS-CoV-2. Ảnh: TechCrunch.

Trong một nỗ lực tìm ra thuốc trị Covid-19, nhà hóa sinh học Greg Bowman và cũng là giám đốc của chương trình Folding@home cho biết: “Đã có hơn 700.000 người cùng tham gia dự án, tăng hơn 30.000 người so với thời điểm trước đại dịch.”

Nếu siêu máy tính Summit của IBM với sức mạnh 200 petaFLOPS, hay 200 triệu tỷ phép tính mỗi giây, đã tìm ra 77 loại hợp chất có thể dùng để hạn chế sự tung hoành của viurs corona, thì dự án của Đại học Stanford đã đạt sức sức mạnh 2,5 exaFLOPS, tức là gấp 13 lần so với Summit.

Siêu máy tính ảo mạnh nhất thế giới lao vào cuộc chiến chống Covid-19 - 3

Chương trình Folding@home của Đại học Stanford mời gọi cộng đồng mạng chung tay chống đại dịch bằng công nghệ. Ảnh: Stanford University.

Dự án Folding@home được giới thiệu lần đầu tiên vào 20 năm trước, từ đó tới nay nó vẫn hoạt động đều đặn để tái tạo cấu trúc protein của nhiều loại virus gây bệnh, từ đó phát triển thuốc tương ứng để gây ức chế các căn bệnh nguy hiểm như Alzheimer hay ung thư.

Vũ khí hữu hiệu chống lại virus

Về cơ bản, để tìm ra thuốc chữa bệnh gây ra bởi virus, chúng ta cần xác định được gai protein của virus đó. Cách làm truyền thống là quan sát qua kính hiển vi điện tử rồi xác định một cách thủ công, sẽ mất rất nhiều thời gian để đạt được kết quả, trong khi đó nếu sử dụng công nghệ mọi chuyện sẽ trở nên đơn giản hơn.

Siêu máy tính ảo mạnh nhất thế giới lao vào cuộc chiến chống Covid-19 - 4

Đồ họa mô phỏng gai protein của virus corona mở ra trước khi bám vào tế bào người. Ảnh: Greg Bowman.

Các siêu máy tính với khả năng chạy hàng loạt phép tính trong thời gian ngắn, với mỗi phép tính nó sẽ tìm ra kết quả và xác định sai/đúng. Nếu sai, máy tính sẽ bỏ qua và đi tìm tiếp; nếu đúng, máy tính sẽ ghi nhận nhưng vẫn tiếp tục chạy để tìm các đáp án đúng khác.

Giới khoa học đã xác định nơi mà virus corona “bám vào” cơ thể người chính là tế bào ACE2 hay Angiotensin-converting enzyme 2, và phần giúp chúng bám được có cấu tạo như những chiếc gai dính. Vì thế, công việc của ta chính là tìm được chiếc gai yếu có thể bị tính chất của thuốc “quật ngã”.

Siêu máy tính ảo mạnh nhất thế giới lao vào cuộc chiến chống Covid-19 - 5

Hướng dẫn về gai protein của virus corona trên trang chính thức của dự án.

Nhưng để tìm được vị trí protein yếu đó để có thể đưa thuốc vào nhằm “dập” đi, các nhà khoa học cần “mở” từng phần của virus ra để xem xét. Mặc dù có kích thước rất nhỏ, nhưng cấu tạo của virus không hề đơn giản. Và thế là, muốn tìm được vị trí thích hợp, ta cần tìm chính xác chuỗi acid amin trước.

Nghe có vẻ đơn giản, nhưng ở mỗi chuỗi acid amin có hàng triệu hay thậm chí là hàng tỷ con số, dữ liệu cần nhập vào; và có rất nhiều các chuỗi cần xem xét. Nếu dùng sức người để làm, điều này sẽ trở nên gần như bất khả thi. Nhưng may mắn thay, chúng ta có sức mạnh siêu máy tính để giải phương trình nhanh chóng.

Sức mạnh của “cộng đồng mạng”

Ngày nay, Internet phủ sóng gần như khắp thế giới và dần đi sâu hơn vào từng ngõ ngách của mỗi cộng đồng dân cư, nhiều dự án đồ sộ đã được thực hiện thành công nhờ vào sự giúp ích của số đông và tính kết nối toàn cầu. Dự án Folding@home cũng hoạt động trên cơ chế tương tự.

Siêu máy tính ảo mạnh nhất thế giới lao vào cuộc chiến chống Covid-19 - 6

Các kỹ thuật viên của nhóm dự án Folding@home đang quan sát tiến trình giải mã trên máy tính.

Thay vì lắp đặt một hệ thống siêu máy tính hùng hậu với hạ tầng khủng, dự án của Đại học Stanford cung cấp một chương trình để người dùng tải về máy tính cá nhân và chạy phương trình. Phần mềm này cho phép người dùng tự điều chỉnh công suất xử lý để thích hợp với cấu hình máy tính, như vậy dù là một chiếc laptop phổ thông nhất cũng góp sức được vào cuộc chiến chung.

“Cho dù máy tính của bạn đời cũ hoặc có cấu hình yếu đến thế nào, bạn hoàn toàn có thể sử dụng sức mạnh của nó để đóng góp vào dự án của chúng tôi. Tính đến thời điểm này, đã có hơn 700.000 máy tính đơn lẻ cùng tham gia vào hệ thống, giúp chúng tôi nhanh chóng tìm ra nhiều phương thuốc để trị Covid-19,” Bowman chia sẻ.

Siêu máy tính ảo mạnh nhất thế giới lao vào cuộc chiến chống Covid-19 - 7

Bằng cách “mượn” máy tính của người dùng trên khắp thế giới, dự án này tạo nên một sức mạnh khổng lồ nhằm tìm ra thuốc chữa Covid-19 nhanh nhất.

Sau khi máy tính cá nhân của một ai đó xử lý xong các phương trình, kết quả sẽ được đồng bộ với hệ thống để gửi các phương trình mới chưa được xử lý, cách làm này giúp sử dụng hiệu quả tài nguyên nhờ vào việc không xử lý lại các phép tính đã có kết quả. Sắp tới, dự án sẽ phát triển thêm các công cụ giúp xử lý và đồng bộ tiến trình hiệu quả hơn.

Tại Việt Nam, nhiều diễn đàn công nghệ cũng kêu gọi thành viên tham gia vào dự án. Folding@home đặt mục tiêu đạt 1.000.000 máy tính trong hệ thống vào cuối tháng này và nhanh chóng tìm ra thuốc chữa trong thời gian sớm nhất. Để góp phần cho công cuộc chống dịch, hãy tham gia tại đây.

Quang Niên

Tin đọc nhiều

Cây nêu, tràng pháo, bánh chưng xanh… Mỗi năm hoa đào nở Lại thấy ông đồ già…
Sinh viên chế robot tự hành nói tiếng Việt với giá bất ngờ Sản phẩm robot tự hành thông minh được nhóm thầy trò khoa Cơ...
Quay màn hình trên Windows 10 mà không cần phần mềm Nếu đang sử dụng Windows 10, bạn có thể tận dụng nhanh thanh...
Cách xem lại những hình ảnh đã chia sẻ trên Messenger Chỉ với vài thủ thuật đơn giản, bạn hoàn toàn có thể xem lại...