Exascale devrimi: Süper bilgisayarlar biyofizik keşfinde yeni bir çağ açıyor

bir kağıtta Biyofizik Dergisibiyofizikçi Rafael Bernardi Auburn Üniversitesi ve meslektaşları, yeni nesil süper bilgisayarların biyofizik manzarasını yeniden şekillendirmedeki yeteneklerine ışık tutuyor.
ABD Ulusal Bilim Vakfıdestekli araştırmacılar, hesaplamalı modelleme ve deneysel biyofiziğin birleşimini araştırıyor ve keşiflerin yeni bir hassasiyetle yapıldığı bir gelecek için bir perspektif sağlıyor.
Artık biyofizikçiler, gelişmiş yüksek performanslı bilgi işlem teknolojisinin yardımıyla, uzun süredir devam eden biyolojik varsayımlara meydan okuyabilir, karmaşık ayrıntıları aydınlatabilir ve yeni proteinler oluşturabilir veya yeni moleküler devreler tasarlayabilir. Hesaplamalı biyofizikçiler, atom altı modellerden tüm hücre modellerine kadar uzanan karmaşık biyolojik süreçleri olağanüstü ayrıntılarla simüle edebilir.
Bernardi, “Yeni üst ölçekli bilgisayarlar, hesaplamalı biyofizikçilerin deneysel olarak yapılabileceklerin ötesine geçmesine ve biyolojik süreçleri çok daha yüksek düzeyde ayrıntıyla simüle etmesine olanak tanıyor” diyor. “Örneğin, artık patojenik bakterilerin enfeksiyon sırasında atom düzeyinde insanlara nasıl bağlandığını anlayabiliriz, yapay zeka modelleri için veri üretebilir ve yeni keşif yolları açabiliriz.”
Tarihsel olarak fizik ve kimya gibi alanlar, deneylere rehberlik etmek için büyük ölçüde teorik modellere güvenmiştir. Bugün biyoloji de benzer bir dönüm noktasında duruyor; yeni yazılımlar ve özel donanımlar, deneysel verilerin şifresinin çözülmesinde ve yenilikçi modeller önerilmesinde çok önemli hale geliyor.
Bernardi’ye göre, Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı tarafından 2021’de devreye alınan halka açık exascale süper bilgisayar Frontier, biyofizik için özel olarak tasarlanmış yapay zeka araçlarının hızla yaygınlaşmasıyla birleştiğinde, simülasyon ile gözlem arasında kusursuz bir köprü kurmak için atılan derin adımları gösteriyor.
Bilim insanları, hesaplamalı biyofiziğin kazandığı ivmenin muazzam bir değişime işaret ettiğine inanıyor. Bernardi, biyofiziksel araştırmalar ilerledikçe deneysel ve hesaplamalı çabaların kusursuz entegrasyonunun bilginin sınırlarını yeniden tanımlamasının beklendiğini ve biyolojik dünyaya dair anlayışımızı yeniden şekillendirebilecek keşiflerin temelini attığını söylüyor.