Comment utiliser les technologies à ultrasons pour que les anticorps thérapeutiques puissent franchir la barrière hémato-encéphalique et ralentir la maladie d’Alzheimer ? Que peuvent nous apprendre les circuits neuronaux des drosophiles dans la conception des mouvements robotiques ? Pourquoi l’inflammation cellulaire conduit-elle au cancer et comment pouvons-nous en savoir plus en imagerie des cellules vivantes à l’échelle nanométrique et en temps réel ? Au sein de l’UQ, des chercheurs créatifs s’attaquent à ces questions et à d’autres thématiques complexes, ce qui conduit souvent à des découvertes qui peuvent changer le monde et la vie des gens.

Les équipes de recherche qui se consacrent à ces questions utilisent l’ordinateur accéléré par GPU le plus rapide de l’université pour mener à bien leurs travaux de pointe. Spécialement conçu pour les workloads scientifiques et d’IA intensives, ce superordinateur, ainsi que d’autres systèmes HPC de l’université, ont besoin d’un stockage de données extrêmement rapide, évolutif et flexible, à tout moment et en tout lieu.

Pour accélérer le processus d’intégration des informations, le Research Computing Centre (RCC) de UQ cherchait à déployer une stratégie de stockage uniforme et haute performance, ainsi qu’une architecture pour prendre en charge et gérer efficacement la capture et l’analyse des données à l’échelle de l’université.

Le RCC souhaitait une solution capable non seulement de s’adapter à la croissance exponentielle du volume, de la vitesse et de la variété des données, mais aussi de fournir un accès rapide aux données. Les chercheurs de l’Université génèrent des données structurées et non structurées à l’aide d’une variété de systèmes informatiques (des ordinateurs de bureau aux clusters HPC) et d’une vaste gamme d’instruments scientifiques, tels que des scanners IRM, des microscopes optiques et des séquenceurs d’ADN, explique le professeur David Abramson, directeur du RCC. « Notre paradigme en matière de données consiste à en conserver une copie logique, puis à la restituer de différentes manières, en rendant les données disponibles quand un chercheur en a besoin, là où il en a besoin », ajoute-t-il. Tout en évaluant les solutions potentielles, le RCC a également recherché des technologies qui pourraient s’adapter aux besoins de l’Université à long terme.

Avec une data fabric uniforme dotée des technologies IBM Spectrum Scale telles que la gestion active des fichiers (AFM) pour accéder aux fichiers de l’Université, le RCC peut optimiser le temps et les ressources universitaires des chercheurs tout en centralisant la gestion des données et en contrôlant les coûts informatiques. Au sein d’UQ, les chercheurs disposent désormais de capacités complètes de calcul et de stockage pour prendre en charge la création d’énormes quantités de données à grande échelle et exécuter des workloads complexes.

Grâce à la bande passante étendue et aux IOPS disponibles sur l’appareil ESS, les équipes de recherche qui s’appuient sur le système Wiener HPC peuvent traiter les données à des vitesses sans précédent. « Le machine learning et l’IA sont au premier plan avec l’ESS GH14S qui permet d’utiliser les GPU de notre superordinateur, ce qui permet aux chercheurs d’en faire plus dans le même laps de temps et de réduire les délais de découverte », déclare M. Carroll. En fait, le nouveau réseau de stockage a généré un ROI en seulement deux heures, grâce à des améliorations de performances qui permettent aux chercheurs en imagerie médicale d’UQ d’économiser des centaines d’heures de traitement par semaine.

Au Queensland Brain Institute (QBI) de l’UQ, par exemple, les neuroscientifiques qui étudient la maladie d’Alzheimer ont réduit d’environ 74 % le temps nécessaire à l’exécution du workload de leur projet, connu sous le nom d’analyse par éléments finis, réduisant le temps d’exécution à 18,72 heures. Grâce à une meilleure compréhension de la distribution des ondes ultrasonores sur le crâne humain, les chercheurs peuvent développer la technologie nécessaire pour franchir la barrière hémato-encéphalique afin d’administrer des médicaments. « C’est une initiative très complexe, et elle a besoin d’une énorme quantité de puissance de calcul et de stockage », assure M. Carroll.

Dans un autre cas, le QBI et d’autres chercheurs examinant des circuits neuronaux des drosophiles ont développé des méthodes génétiques pour étiqueter et manipuler des types de neurones individuels. Grâce à Wiener, ils peuvent traiter rapidement des téraoctets de vidéos à haute vitesse des petits insectes en mouvement, en mesurant les mouvements précis des antennes, de l’abdomen et des articulations des six pattes. Grâce à de nouvelles informations sur le rôle de chaque neurone, ils peuvent mieux comprendre les principes régissant les tâches motrices complexes, telles que la marche et le vol.

Au sein de l’Institute for Molecular Bioscience d’UQ, les chercheurs qui étudient l’inflammation cellulaire utilisent la microscopie à réseau de feuilles de lumière pour capturer des images 4D à haute résolution de processus cellulaires vivants. Observées à l’aide d’un processus de modélisation mathématique connu sous le nom de microscopie à déconvolution, les images fournissent un aperçu sans précédent, en temps réel, de la manière dont le cancer se forme. La solution de stockage Wiener aide à rendre cela possible, notamment en réduisant le temps de déconvolution de plus de 70 %. Le RCC a permis aux chercheurs d’économiser plus de temps en créant un portail convivial pour rationaliser les tâches de déconvolution.

« Nous devons fournir la meilleure infrastructure possible pour soutenir un vaste éventail d’efforts de recherche. Compte tenu de la croissance exponentielle des données, nous devons également réaliser des économies d’échelle », déclare Jack Carroll. « IBM et Sundata contribuent à rendre cela possible. » 

Depuis plus d’un siècle, l’Université du Queensland (UQ) (lien externe à ibm.com) jouit d’une réputation mondiale de leader en matière d’enseignement pour un monde meilleur. Les classements les plus prestigieux et les plus reconnus des universités mondiales placent régulièrement UQ parmi les meilleures universités du monde. UQ a également remporté plus de prix nationaux d’enseignement que toute autre université australienne. Cet engagement en faveur d’un enseignement de qualité permet à nos 53 600 étudiants actuels, qui étudient sur les trois campus de UQ, d’agir positivement en faveur de la société. Sous l’égide d’une communauté de recherche interdisciplinaire composée de plus de 1 500 chercheurs répartis dans nos six facultés, huit instituts de recherche et plus de 100 centres de recherche, notre recherche a un impact international.