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NVIDIA赋能行业开启全,助力基因测序打破瓶颈
临床知识库系统网提醒您关注好文,主要内容是,在1月13日刚刚结束的摩根大通医疗健康大会上,NVIDIA发布了与初创公司InstaDeep、慕尼黑工业大学(TUM)在基因组学大型语言模型方面的联合研究成果。研究团队使用NVIDIA超级计算机Cambridge-1,在各种基因组数据集上,训练了参数规模从500M到2.5B不等的各种大型语言模型(LLM),经过基因组学训练的大型语言模型可将应用扩展到大量基因组学任务,这些任务有助于了解DNA如何转录生成RNA和蛋白质,从而开启新的临床应用。 果您感兴趣,请阅读后面的详细内容, 临床知识库系统网提供国内最优秀的临床知识库系统,由 北京昊合医疗科技有限公司研发,如果您刚兴趣,可以随时联系我们。
在1月13日方才完毕的摩根大通医疗安康大会上,NVIDIA公布了与草创公司InstaDeep、慕尼黑产业大学(TUM)在基因组学大型言语模子方面的结合研讨功效。研讨团队利用NVIDIA超等计较机Cambridge-1,在各类基因组数据集上,锻炼了参数范围从500M到2.5B不等的各类大型言语模子(LLM),颠末基因组学锻炼的大型言语模子可将使用扩大到大批基因组学使命,这些使命有助于理解DNA怎样转录天生RNA和卵白质,从而开启新的临床使用。作为人类医疗手艺开展的主要一步,基因测序可经由过程提取人体血液或唾液,对人类的DNA、RNA、卵白质及代谢物停止阐发,从而锁定小我私家病变基因,以诊断、猜测或防备遗传性疾病的发作。基因包含了人类诸多病症的机密,令人类有时机尽早防备疾病,并多元化医治疾病。2001年,被誉为性命迷信“登月方案”的“人类基因组方案”(HGP)用时13年,耗资近30亿美圆,公布了首张人类基因组草图。尔后二十年中,以数字生物学为根底的基因组测序手艺获得宏大前进,将全基因组测序的本钱逐渐低落至不到1000美圆。一工夫,环球对基因测序与阐发的需求量呈现暴跌。跟着基因组测序和阐发需求的激增,由此发生的数据也迎来发作式增加。已往十年间,基因测序的数据量均匀每七个月就会翻一倍,2025年环球测序才能估计将到达Zb级别,此中,仅人类全基因组存储的数据量就将到达每一年2-40Eb。要完成精准医疗,就需求对大批基因数据做出准确的计较和阐发,这意味着宏大的计较本钱和工夫。因而,必需有立异的手艺,突破全基因组测序数据医疗使用的次要瓶颈,鞭策行业进一步向前开展。基因组测序与阐发属于尺度的计较麋集型使命,而GPU善于并行计较,能够将庞大计较成绩合成为许多小使命,在多个CUDA内核上同时运转,从而大幅削减处置计较使命的工夫,让基因组测序阐发的速率得到大幅提拔。NVIDIA以GPU为中心构建出“全栈加快计较平台”,与野生智能相分离,在环球包罗基因测序在内的多个范畴掀起一场加快反动。除具有环球抢先的硬件加快计较平台,NVIDIA还推出了基于GPU的基因测序阐发加快软件——NVIDIAParabricks。ClaraParabricks是一款GPU加快的计较基因组学东西包,可供给多种生物信息学东西和功用,如序列比对、预处置和质量目标、变异检测、UMI和用于胚系、体细胞和RNA阐发的端到端事情流程。与仅利用CPU的处理计划比拟,Parabricks速率提降低达80倍,计较本钱低落高达50%。借助ClaraParabricks和GPU,将深度进修的壮大功用使用到基因组阐发,可为测序中间、临床团队、基因组学研讨职员和新一代测序仪器开辟者供给疾速精确的阐发,进而助力更疾速、更精确的基因组学阐发。别的,为了更好地协助迷信家理解疾病,为患者找到医治办法,NVIDIA还推出了BioNeMo框架,用于锻炼和布置超算范围的大型生物份子言语模子。该大型言语模子框架可撑持化学、卵白质、DNA和RNA数据格局,还可供给云API效劳,用于将来撑持愈来愈多的预锻炼AI模子。在NVIDIA加快计较平台、野生智能与基因测序专业软件的赋能下,来自环球的学研机构、当局构造和相干企业,正在不竭打破基因测序与阐发范畴的速率与本钱极限,缔造出一项项新的记载:?斯坦福大学、NVIDIA、牛津纳米孔科技公司、谷歌、贝勒医学院和加州大学圣克鲁兹分校的研讨职员配合协作推出DNA测序手艺,完成了创记载的测序速率。该计划利用NVIDIAParabricks计较基因组学使用框架,和GPU加快版本的PEPPER-Margin-DeepVariant流程,在谷歌云上利用NVIDIAGPU加快碱基断定和变体辨认,将基因诊断工夫从数周收缩到5.2小时,使大夫可以疾速判定怎样医治危沉痾人。?麻省理工学院与哈佛大学旗下的博德研讨所与NVIDIA协作,为具有超越2.5万用户的Terra云平台供给疾速阐发海量医疗数据所需的AI才能和加快东西。经由过程GPU加快的NVIDIAParabricks事情流,可助力处置各类基因组数据阐发的研讨职员降本增效。在博德研讨所的GATK最好理论——生殖细胞渐变检测阐发流中,Parabricks在GPU上停止阐发的速率进步了24倍,而本钱减半。?阿里云与NVIDIA告竣协作,成为海内首家在基因阐发平台集成和布置NVIDIAParabricks的私有云厂商。ClaraParabricks为阿里云基因阐发平台的行业尺度基因组阐发东西包和基因挪用器等东西带来了GPU加快,据测算用户能够在30分钟内完成一个30x测序深度的全基因组阐发,且与GATK的最好理论成果99.99%分歧,而在已往基于CPU情况中这项事情需求20多个小时才气完成,而且计较本钱可低落40%-80%。?普渡大学首席研讨员Carp
Parabricks的表示和疟疾学界利用的审定变体和跟踪疟疾传布的现有办法停止了比照,并利用1000个疟疾基因组监测抗疟药物的耐药性。与只利用CPU的传统方法比拟,基于GPU加快的ClaraParabricks阐发速率进步了27倍,本钱低落了5倍,同时精确率到达99.9%。?圣路易斯华盛顿大学的TycheleTurner博士与团队利用基于GPU加快的ClaraParabricks开收回一种疾速基因组学事情流,用于在自闭症患者中发明denovo变异(DNVs)。经由过程将三重阐发整合到NVIDIAParabricks中,Turner博士将天生DNV初始阐发的工夫从本来的800小时(在CPU上停止)收缩至8.5小时(在GPU上利用只要4个GPU的效劳器),放慢了100倍。?为推行基因组医学方案,泰国国度生物库接纳NVIDIAA100体系和NVIDIAParabricks来打造IT根底设备,以加快基因组测序。加快计划将全基因组测序的数据处置工夫收缩了4个月,每位用户的处置工夫也从30多个小时收缩到1到2小时。?生物手艺领军企业Regeneron高通量测序中间与大范围的生物医学数据库和研讨资本平台英国生物样本库协作,在DNAnexus平台上利用NVIDIAParabricks运转阐发对超越50万名生物库到场者的外显子组停止了测序和阐发,5分钟内完成了在32-vCPU机械上需求破费一小时计较的全外显子组阐发,同时本钱低落约40%。凭仗加快计较范畴的全栈才能和深耕行业所积聚的专业常识,NVIDIA如今曾经推出了智能计较平台NVIDIAClara,片面规划医疗安康行业。该平台涵盖了用于医学影象的ClaraHoloscan、基因组学的ClaraParabricks、患者监控的ClaraGuardian和药物研发的ClaraDiscovery,并可端到端布置至当地、嵌入式体系、边沿和云端等任何处所,助力行业完成无缝立异,放慢完成精准医疗的目的。不管是尖端医学研讨、大范围基因组阐发仍是一样平常使用检测,NVIDIAMillion-X百万倍计较机能奔腾的愿景曾经在基因测序的各个范畴结出累累硕果,并将连续为人类消弭疾病、增进安康做出奉献。
本文主要内容是,在1月13日刚刚结束的摩根大通医疗健康大会上,NVIDIA发布了与初创公司InstaDeep、慕尼黑工业大学(TUM)在基因组学大型语言模型方面的联合研究成果。研究团队使用NVIDIA超级计算机Cambridge-1,在各种基因组数据集上,训练了参数规模从500M到2.5B不等的各种大型语言模型(LLM),经过基因组学训练的大型语言模型可将应用扩展到大量基因组学任务,这些任务有助于了解DNA如何转录生成RNA和蛋白质,从而开启新的临床应用。,北京昊合医疗科技有限公司是一家专业从事临床知识库系统十余年高科技公司,公司的临床知识库系统,目前用户遍及全国各地,它价格低廉,部署简单,极易上手,只需要花很小的投入,即可拥有一套先进的临床知识库系统,它能清晰的告诉医院管理者“过去发生什么,正在发生什么, 以及未来怎么发展”的关键管理要素,是医院管理者管理决策的好帮手。如有需要请联系我们:
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