¿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 provoca cáncer y cómo podemos aprender más al imaginar células vivas, a escala nanométrica, en tiempo real? En toda UQ, los investigadores creativos abordan estas y otras preguntas difíciles, que a menudo conducen a descubrimientos que pueden cambiar el mundo y la vida de las personas.

Los equipos de investigación que se concentran en estas preguntas confían en la computadora acelerada, con la GPU más rápida de la universidad, para llevar a cabo su trabajo de vanguardia. Diseñada específicamente para cargas de trabajo de ciencias e IA que requieren un uso intensivo de imágenes, esta supercomputadora, 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 una ruta más rápida desde la ingesta hasta la información, el Centro Informático de Investigación (RCC) de la UQ buscaba implantar una estrategia de almacenamiento uniforme y de alto rendimiento, así como una arquitectura para apoyar y gestionar de manera eficaz 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 HPC Cluster, 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 es mantener una copia lógica y luego entregarla de muchas maneras diferentes, haciendo que los datos estén disponibles cuando un investigador los necesite, en el lugar que los necesite", dice. Al evaluar las posibles soluciones, el RCC también buscó tecnologías que pudieran ampliarse en consonancia 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 costos de TI. En toda UQ, los investigadores ahora cuentan con capacidades integrales de cómputo y almacenamiento para respaldar 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 dependen del sistema Wiener HPC pueden procesar datos a velocidades sin precedentes. "El aprendizaje automático y la inteligencia artificial ocupan un lugar central en el ESS GH14S, que potencia el uso de las GPU de nuestra supercomputadora, lo que permite a los investigadores hacer más en el mismo tiempo y acelera los tiempos de descubrimiento", afirma Carroll. De hecho, la nueva matriz de almacenamiento proporcionó un ROI en solo dos horas, basado en mejoras de rendimiento que ahorran a los investigadores de imágenes médicas de UQ cientos de horas de procesamiento cada semana.

En el Queensland Brain Institute (QBI), por ejemplo, los neurocientíficos que estudian la enfermedad de Alzheimer redujeron el tiempo necesario para ejecutar la carga de trabajo del proyecto, conocida como un 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 por ondas de ultrasonido en el cráneo humano, los investigadores pueden desarrollar la tecnología necesaria para superar la barrera cerebral sanguínea para la administración de medicamentos. "Es una tarea muy compleja, y necesita una enorme cantidad de potencia de cómputo 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 piernas. Con nuevos conocimientos sobre el papel que desempeña cada neurona, pueden comprender mejor los principios que rigen las 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 con lámina de luz 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 y en tiempo real de cómo se forma el cáncer. La solución de almacenamiento de Wiener ayuda a hacer esto posible, incluida la reducción del tiempo de deconvolución en más del 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 gama 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". 

Para más de un siglo, University of Queensland (UQ) (enlace externo a ibm.com) ha mantenido el prestigio internacional por brindar liderazgo en el conocimiento para un mejor mundo. La mayoría de las universidades más prestigiosas y ampliamente reconocidas del mundo sitúan a UQ entre las principales universidades del mundo. Además, UQ es la universidad que ha obtenido la mayor cantidad de premios a la enseñanza a nivel nacional en Australia. Este compromiso para ofrecer enseñanza de calidad potencia a los 53 600 estudiantes que actualmente asisten a UQ en sus tres sedes, con el fin de hacer un cambio positivo en la sociedad. La investigación que se desarrolla en la universidad tiene impacto global, con una comunidad de más de 1500 investigadores de diversas disciplinas que trabajan en las seis facultades, ocho institutos de investigación y más de 100 centros de investigación.