超音波技術をどのように活用すれば、抗体医薬が血液脳関門を突破し、アルツハイマー病の進行を遅らせることができるのでしょうか。ショウジョウバエの神経回路は、ロボットの動きを設計するにあたって、何を教えてくれるでしょうか。なぜ細胞の炎症はがんを引き起こすのでしょうか。また、生細胞をナノスケールでリアルタイムにイメージングすることで、何が分かるでしょうか。クイーンズランド大学では、創造的な研究者がこういった難しい問題に取り組み、多くの場合、世界中の人々の生活を変える可能性のある発見につながっています。

これらの難題に取り組んでいる研究チームは、最先端の研究を行うために、大学の最速のGPUアクセラレーテッド・コンピューターを活用しています。画像集約型の科学およびAIワークロード向けに特別に設計されたこのスーパーコンピューターは、同大学の他のHPCシステムと同様に、いつでもどこでも利用できる、極めて高速でスケーラブル、かつ柔軟なデータ・ストレージを必要とします。

クイーンズランド大学のリサーチ・コンピューティング・センター（RCC）は、インジェストからインサイトへの高速パスを構築するために、統一された高性能ストレージ・ストラテジーとアーキテクチャーを導入し、大学全体のデータの取り込みと分析を効果的にサポート、および管理することを目指しました。

RCCは、データ量、速度、多様性の指数関数的な増加に対応できるだけでなく、迅速なデータ・アクセスを提供できるソリューションを求めていました。「研究者は、デスクトップからHPCクラスターまで、さまざまなコンピューター・システムやMRIスキャナー、光学顕微鏡、DNAシーケンサーといった膨大な数の装置を使用して、構造化・非構造化データを生成しています」RCCでディレクターを務めるDavid Abramson氏言います。「データに関する私たちのパラダイムは、データの論理コピーを1つ保持し、それをさまざまな方法でレンダリングして、研究者が必要なときに、必要な場所でデータを利用できるようにすることです」と同氏は言います。RCCは、潜在的なソリューションを評価する一方で、大学の将来のニーズに応じて、拡張可能なテクノロジーも模索していました。

大学全体のファイルにアクセスするためのアクティブ・ファイル・マネージメント（AFM）などのIBM Spectrum Scaleテクノロジーを採用した統一データ・ファブリックにより、RCCはデータ管理を一元化し、ITコストをコントロールしながら、研究者の時間と大学のリソースを最適化しています。大学の研究者は、大規模に膨大なデータを作成し、複雑なワークロードを実行するための包括的なコンピューティングおよびストレージ機能を手に入れました。

ESSデバイスから利用できる拡張された帯域幅とIOPSにより、Wiener HPCシステムを利用する研究チームは、前例のない速度でデータを処理しています。「機械学習とAIが中心にあります。ESS GH14Sはスーパー・コンピューターのGPUの活用を強化し、研究者が同じ時間枠により多くのことを行えるようにして、発見までの時間を短縮しています」とCarroll氏は言います。新しいストレージ・アレイはパフォーマンスの向上に基づいて、わずか2時間でROIを達成し、大学全体の医療画像を扱う研究者は毎週数百時間の時間を節約しました。

例えば、同大学のクイーンズランド脳科学研究所（QBI）では、アルツハイマー病を研究している神経科学者が、有限要素解析と呼ばれるプロジェクトのワークロードの実行に必要な時間を約74％削減し、実行時間を18.72時間に短縮しました。人間の頭蓋骨上の超音波分布をより詳細に理解することで、研究者はドラッグ・デリバリーのための血液脳関門の突破に必要な技術を開発できます。「非常に複雑な作業であり、膨大な計算能力とストレージが必要です」とCarroll氏は言います。

別のケースでは、QBIとショウジョウバエの神経回路を研究している他の研究者が、個々のニューロンの種類をラベル付けして操作する遺伝学的手法を開発しました。Wiener使用することで、動いている小さな昆虫のテラバイト規模の高速動画を迅速に処理し、触角、腹部、6本の脚の関節の正確な動きを測定できます。各ニューロンの役割に対する新たなインサイトにより、歩行や飛行行動などの複雑な運動を支配する原理をより深く理解できるようになります。

クイーンズランド大学の分子生物科学研究所では、細胞の炎症を研究している研究者が格子ライトシート顕微鏡を使用して、生きた細胞プロセスの高解像度4D画像を撮影しています。デコンボリューション顕微鏡として知られる数学的モデリング・プロセスを使用して表示された画像は、がんがどのように形成されるかをリアルタイムに観察することができます。Wienerストレージ・ソリューションは、デコンボリューション時間を70%以上削減するなど、これを可能にしています。RCCは、デコンボリューション・タスクを最適化するための使いやすいポータルを構築することで、研究者の時間をさらに節約しました。

「幅広い範囲の研究活動をサポートするために、できる限り最高のインフラストラクチャーを提供する必要があります。データの急激な増加を考慮すると、スケールメリットを達成する必要もあります」とCarroll氏は言います。「IBMとSundata社はその大きなサポートになっています」

クイーンズランド大学（ibm.com外部へのリンク）は、 100年以上にわたり、より良い世界に向けたナレッジ・リーダーシップを発揮し、世界的な評価されてきました。同大学は、世界の大学で最も権威があり、広く認知されているランキングで、常に上位にランクインしています。同大学はまた、オーストラリア国内の他の大学より多くの全国的な教育賞を受賞しています。質の高い教育へのコミットメントは、同大学の3つのキャンパスで学ぶ53,600人の在校生に力を与え、社会に前向きな変化をもたらす力を与えています。同大学の研究は、6つの学部、8つの研究所、100以上の研究センターの1500人以上の研究者からなる学際的な研究コミュニティーによって支えられており、グローバルな影響を与えています。