¿Cómo podemos utilizar las tecnologías de ultrasonido para que los anticuerpos terapéuticos puedan superar la barrera hematoencefálica y frenar la enfermedad de Alzheimer? ¿Qué pueden enseñarnos los circuitos neuronales de las moscas de la fruta sobre el diseño de movimientos robóticos? ¿Por qué la inflamación celular conduce al cáncer y cómo podemos aprender más mediante la obtención de imágenes de células vivas a tamaño nanométrico en tiempo real? En toda la UQ, investigadores creativos abordan estas y otras cuestiones difíciles, lo que a menudo conduce a descubrimientos que pueden cambiar el mundo y la vida de las personas.

Los equipos de investigación dedicados a estas cuestiones utilizan el ordenador más rápido de la Universidad, acelerado mediante GPU, para llevar a cabo su trabajo de vanguardia. Diseñado específicamente para cargas de trabajo de ciencia e IA que requieren un uso intensivo de imágenes, este superordenador, junto con otros sistemas HPC de la Universidad, necesita un almacenamiento de datos extremadamente rápido, escalable y flexible disponible en cualquier momento y lugar.

Para crear un camino más rápido desde la ingesta hasta la información, el Research Computing Centre (RCC) de UQ buscaba implementar una estrategia y una arquitectura de almacenamiento uniformes y de alto rendimiento para respaldar y gestionar eficazmente la captura y el análisis de datos en toda la universidad.

El RCC quería una solución que no solo pudiera adaptarse al crecimiento exponencial del volumen, la velocidad y la variedad de los datos, sino que también proporcionara un acceso rápido a los datos. Los investigadores de la Universidad generan datos estructurados y no estructurados utilizando una variedad de sistemas informáticos, desde computadoras de escritorio hasta clústeres de HPC, y a partir de una enorme gama de instrumentos científicos, como escáneres de resonancia magnética, microscopios ópticos y secuenciadores de ADN, explica el profesor David Abramson, director del RCC. "Nuestro paradigma en torno a los datos consiste en conservar una copia lógica de los mismos y, a continuación, presentarlos de muchas formas distintas para que estén disponibles cuando un investigador los necesite y donde los necesite", afirma. Al evaluar las posibles soluciones, el RCC también buscó tecnologías que pudieran expandirse en línea con las necesidades de la Universidad en el futuro.

Con una estructura de datos uniforme que cuenta con tecnologías IBM Spectrum Scale, como la gestión activa de archivos (AFM) para acceder a los archivos de toda la universidad, el RCC puede optimizar el tiempo y los recursos universitarios de los investigadores, al tiempo que centraliza la gestión de datos y controla los costes de TI. En toda la UQ, los investigadores disponen ahora de amplias capacidades informáticas y de almacenamiento para soportar la creación de cantidades masivas de datos a escala y ejecutar cargas de trabajo complejas.

Con el ancho de banda ampliado y las IOPS disponibles en el dispositivo ESS, los equipos de investigación que confían en el sistema HPC de Wiener pueden procesar datos a velocidades sin precedentes. "El machine learning y la inteligencia artificial ocupan un lugar central en el ESS GH14S, que potencia el uso de las GPU de nuestro superordenador, lo que permite a los investigadores hacer más en el mismo tiempo y acelera los descubrimientos", afirma Carroll. De hecho, la nueva matriz de almacenamiento proporcionó un ROI en sólo dos horas, gracias a las mejoras de rendimiento que ahorran a los investigadores de imágenes médicas de la UQ cientos de horas de procesamiento cada semana.

En el Instituto Queensland Brain de UQ (QBI), por ejemplo, los neurocientíficos que estudian la enfermedad de Alzheimer redujeron el tiempo necesario para ejecutar su carga de trabajo de proyecto, conocido como análisis de elementos finitos, en aproximadamente un 74 por ciento, reduciendo el tiempo de ejecución hasta 18,72 horas. Con una comprensión más profunda de la distribución de las ondas de ultrasonido en el cráneo humano, los investigadores pueden desarrollar la tecnología necesaria para superar la barrera hematoencefálica para la administración de fármacos. "Es una tarea muy compleja y necesita una enorme cantidad de potencia de computación y almacenamiento", explica Carroll.

En otro caso, QBI y otros investigadores que estudiaban los circuitos neuronales de las moscas de la fruta desarrollaron métodos genéticos para etiquetar y manipular tipos de neuronas individuales. Con Wiener, pueden procesar rápidamente terabytes de videos de alta velocidad de los pequeños insectos en movimiento, midiendo movimientos precisos de las antenas, el abdomen y las articulaciones en seis patas. Con una nueva visión del papel de cada neurona, pueden comprender mejor los principios que rigen tareas motoras complejas, como el comportamiento de caminar y volar.

En el Instituto de Biociencia Molecular de la UQ, los investigadores que estudian la inflamación celular emplean microscopía de lámina de luz de celosía para capturar imágenes 4D de alta resolución de procesos celulares vivos. Vistas mediante un proceso de modelado matemático conocido como microscopía de deconvolución, las imágenes proporcionan una visión sin precedentes en tiempo real de cómo se forma el cáncer. La solución de almacenamiento Wiener contribuye a hacerlo posible, entre otras cosas reduciendo el tiempo de deconvolución en más de un 70 por ciento. El RCC ahorró tiempo adicional a los investigadores al crear un portal fácil de usar para agilizar las tareas de deconvolución.

"Tenemos que proporcionar la mejor infraestructura posible para respaldar una enorme variedad de esfuerzos de investigación. Dado el crecimiento exponencial de los datos, también necesitamos lograr economías de escala", dice Carroll. "IBM y Sundata ayudan a hacerlo posible". 

Durante más de un siglo,la Universidad de Queensland (UQ) (enlace externo a ibm.com) ha mantenido una reputación global por ofrecer liderazgo en conocimiento para un mundo mejor. Las clasificaciones más prestigiosas y reconocidas de universidades del mundo sitúan sistemáticamente a la UQ entre las mejores universidades del mundo. La UQ también ha ganado más premios nacionales de enseñanza que cualquier otra universidad australiana. Este compromiso con la enseñanza de calidad capacita a nuestros 53 600 alumnos actuales, que estudian en los tres campus de la UQ, para crear un cambio positivo para la sociedad. Nuestra investigación tiene una repercusión mundial, llevada a cabo por una comunidad de investigación interdisciplinaria de más de 1500 investigadores en nuestras seis facultades, ocho institutos de investigación y más de 100 centros de investigación.