人工智能-医疗AI解决方案

首都医科大学附属北京天坛医院

2020-03-20 17:19:02 siton 11

项目背景:

      北京天坛医院是一所以神经外科为先导,神经科学为特色,集医、教、研、防为一体的三级甲等综合性医院,是世界三大神经外科研究中心之一。基于生命科学领域科研需求,北京天坛医院启动构建高性能计算集群项目,并对计划构建的计算集群提出了高标准技术要求。

      生命科学的探究离不开对基因数据信息的存储、挖掘、管理。其数据信息的巨大规模、结构复杂、快速增长等特点,对信息系统的计算能力、扩展能力都提出了非常高的要求。

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核心需求:

      根据用户科研需求,需要提供一套基于NVIDIA GPU的面向高通量基因组学数据处理与智能病理影像识别的高性能计算集群总体解决方案。

1、运算集群需满足高通量基因组学数据处理与智能病理影像识别方面的需求,需整合高性能计算系统、存储系统、基础软件与并行环境、集群管理与作业调度系统;

2、运算集群应具有较强的扩展能力,可以方便地实现节点增加、系统扩充和升级;

3、运算平台能够兼容研究课题的解决方案和相应的软件系统,例如高通量基因组学数据处理相关软件及流程开发、智能病理影像识别算法移植等,提供并行计算应用分析;

4、尽量减少数据中心的设备管理难度,简化架构,实现应用简单易用的目的。

解决方案:图片关键词

      思腾合力针对天坛医院提出的需求,并结合自身多年的项目经验及技术积累,提供了一套基于NVIDIA GPU的高性能计算集群总体解决方案,其中GPU计算节点包含思腾合力自主研发的IW4200-10G高性能计算服务器,推理节点包含思腾合力IW2200-4G。

      此外整体系统还包括面向序列对比和序列拼接的计算平台、面向医疗影像处理的计算平台、面向测序数据及影像数据的海量存储及备份系统、高速网络系统及生物信息应用软件与工具、组学大数据分析流程系统和基因位点数据库系统与可视化平台,同时,针对医院安全等级的要求,思腾合力安全产品为运算集群提供全方位的安全保障。使用户在生物信息处理,医疗影像识别,智能测序,生物大数据处理等应用上取得了长足的性能提升。

总结:

      经后续测试验证,在原CPU集群上需要用几天时间才可以处理完成的数据集,借由新构建的GPU集群助力,可将时间复杂度降低到以分钟为单位。通过思腾合力高性能计算集群的搭建,天坛医院可以依托平台开展单基因病患者致病突变和药物代谢基因DNA检测数据的处理和分析、面向大规模多模态医学影像数据的深度学习算法研究及神经系统疾病基因库的建立,思腾合力GPU集群平台的搭建可以提高科研质量、缩短科研周期、降低科研成本,助力天坛医院在精准医疗前沿技术成果上取得重大突破。