НОВЫЙ КВАНТОВЫЙ КОМПЬЮТЕР БУДЕТ ЗАНИМАТЬСЯ ФАРМО- И ВИРУСНЫМИ РАЗРАБОТКАМИ: ЧТО ЭТО ПРИНЕСЕТ?

Согласно недавнему заявлению Microsoft News, в клинике Кливленда американского штата Огайо проходит настройку первый в мире квантовый супер-компьютер?, деятельность которого направлена на развитие революционных медицинских технологий. Возможности компьютера трудно переоценить - по сути от него ожидают появления технологий, которые приведут к пересмотру самого понятия "медицина".

Я уже писал о том, как автоконцерн BMW был первым?, кто начал использовать квантовый компьютер для оптимизации инженерного дизайна автомобилей. Вот дошла очередь и до людей. Но что несет эта новая технология? Какие она несет блестящие перспективы, и какими грозит опасностями человечеству?

Посмотрим вначале на участников проекта и на их декларированные заявления. Клиника Кливленда в Огайо - это некоммерческое учреждение, которое сочетает клиническую и больничную помощь с медицинскими исследованиями и образованием. Теперь эта клиника будет использовать новейшие технологии IBM для поддержки своего последнего проекта: глобального центра исследований патогенов и здоровья человека. При поддержке инвестиций в размере 500 миллионов долларов новый центр будет посвящен изучению вирусных патогенов, вирусных заболеваний, геномики, иммунологии и иммунотерапии.

Чтобы помочь исследователям в работе по подготовке к приходу новых патогенов (вирусов, инфекция и прочих заболеваний) и защите от них, IBM разработала программу «Ускоритель открытий», который использует новейшие возможности компании для поддержки научных исследований на основе уже имеющихся данных - как классифицированных, обработанных, так и неклассифицированных, поступающих из компьютерных нейросетей.

«В последние несколько лет Quantum стремительно развивается, и само собой разумеется, громадного прогресса достиг ИИ, а также облачные технологии, особенно гибридное облако», - сказал Энтони Аннунциата, директор IBM Quantum Network. «Это партнерство объединяет новейшие версии ИИ, квантовые возможности и возможности нового поколения в высокопроизводительных вычислениях».

В рамках сотрудничества IBM впервые развернет квантовое оборудование на территории медицинского центра. Первым будет установлен новейший квантовый процессор IBM, точное количество кубитов которого будет находиться в диапазоне от 50 до 100 кубитов. Это в десятки раз больше, чем другие имеющиеся версии квантовых компьютеров - что повышает их производительность в сотни миллионов раз.

В конечном итоге к устройству присоединится еще один квантовый компьютер с объемом более 1000 кубитов, который компания пообещала разработать к 2023 году. Это означает, что исследователи клиники Кливленда первыми будут использовать квантовые компьютеры IBM на своих объектах, поскольку любой другой квантовый заказчик Big Blue в настоящее время ограничен доступом к аппаратному обеспечению через облако или выделенную машину на предприятии IBM.

Исследовательские программы, разработанные Кливлендской клиникой для нового центра, амбициозны. Они включают в себя расширение понимания вирусных патогенов и иммунного ответа человека, создание персонализированной медицины, разработку новых методов лечения, развертывание новых диагностических тестов или даже использование прогнозной аналитики, чтобы понять, как социально-экономические факторы могут влиять на патогены в определенных сообществах.

«Одна часть проблемы состоит в том, чтобы усвоить все данные, которые есть в научной литературе, и попытаться разобраться в них», - говорит Аннунциата. «Как только вы получите некоторое представление об этой карте данных, вам нужно попытаться получить на ее основе понимание, выдвигая гипотезы, которые вы можете исследовать».

Именно здесь на помощь приходят искусственный интеллект и высокопроизводительные облачные вычисления. IBM предоставит исследователям Кливлендской клиники доступ к таким инструментам, как Deep Search, который может быстро обрабатывать и анализировать структурированные и неструктурированные данные. IBM Functional Genomics Platform - это облачный репозиторий, который постоянно обновляется сотнями тысяч функций для исследования различных вирусных геномов, что позволяет исследователям лучше воздействовать на конкретные молекулы при разработке лекарств.

Также будет развернут проект IBM RoboRXN, который сочетает в себе облако, искусственный интеллект и автоматизацию, чтобы исследователи могли дистанционно проектировать и синтезировать принципиально новые молекулы. RoboRXN основан на модели искусственного интеллекта, которая была обучена примерно на одном миллионе известных химических реакций, и может преобразовывать химическую процедуру, описанную через веб-браузер исследователем, сидящим дома, в машиночитаемые инструкции, которые может выполнять лабораторный робот. После этого ученые могут получить доступ к своей автоматизированной лаборатории, подключенной к облаку, из любой точки мира.

Как это практически работает? Попробую упростить до уровня иллюстрации. Нужно, к примеру, вещество, которое произведет в теле определенные изменения: даст отпор вирусу, заставит волосы расти быстрее, изменит цвет глаз, вызовет самые различные психические состояния, продлит или сократит жизнь, усилит или остановит рост тела, усилит или ослабит мозговую деятельность и т.д. Компьютеру задается соответствующая задача. И компьютер моделирует замысловатую молекулу, структура и кодировка которой окажет соответствующее действие.

Дело в том, что все клетки организма (включая нервную систему, различные ткани, а также обитающие в организме бактерии и вирусы) имеют мембрану, которая считывает коды тех молекул, с которыми они соприкасаются. Большая часть молекул проходит мимо. И только те, что имеют соответствующий кодовый пропуск - определяемый структурой молекулы - может проникнуть в клетку и оказать на нее соответствующее влияние.

Компьютер, в решении заданных проблем, создает такую молекулу, которая отвечает таким требованиям, которые к ней предъявляются, и просчитывает, какое влияние введение этой молекулы (или вируса, или бактерии) будет иметь на состояние организма в целом и отдельных его органов. Компьютер также высчитывает, какие будут долгосрочные последствия влияния препарата на организм того или иного конкретного человека. А потом "молекулярный принтер" создает эти новые молекулы, высчитанные компьютером - и дел пошло.

Это только одна из множества функций и возможностей квантового компьютера, работающего с ИИ (искусственным интеллектом) и нейросетями. «Quantum обещает сделать неразрешимые проблемы решаемыми», - говорит Аннунциата.

С первой системой, поддерживающей менее 100 кубитов, исследователям клиники пока не следует ожидать, что они начнут решать крупномасштабные проблемы. В настоящее время квантовые компьютеры способны моделировать только очень маленькие молекулы. И только после того, как будет достигнута отметка в 1000 кубитов, ожидается, что технология приведет к революции в фармацевтике и химии.

«На сегодняшний день исследователи будут рассматривать проблемы меньшего масштаба, понимая, как они масштабируются и что нужно для расширения круга проблем, которые мы можем решить», - объясняет Аннунциата. «В ближайшее время в центре внимания будет подготовка к крупномасштабным проектам... Это позволит достичь такого уровня интеграции в ИТ-инфраструктуре, который станет первой в своем роде».

Выводы

Возможности этого нового компьютера могут использоваться как для созидания, так, к сожалению, и для разрушения. Компьютер в состоянии моделировать молекулы и вирусы любого плана - с любым заданным набором характеристик, с любой заданной степенью вирулентности, смертности, побочными эффектами и т.д. Компьютер также с максимальной точностью может просчитывать влияние того или иного инфекционного объекта на общество в целом: в зависимости от исходной точки распространения. Компьютер способен вычислять также экономические и геополитические последствия того или иного действия, тех или иных инноваций.

Фактически, с выходом на проектную мощность компьютер будет в состоянии вычислить и создать пресловутый "эффект бабочки": то есть высчитать то минимальное усилие, влияние, действие или вложение, которое будет в состоянии привести к тем или иным желаемым, даже радикальным переменам в человеческом обществе в целом. Главным вопросом при этом становятся не возможности (которые вырастают до катастрофически грандиозных), но намерения разработчиков этих новых молекул, вирусов и технологий воздействия на общество. Нет нужды говорить, что в недобрых руках (а доступ к технологии предполагается дать сотням и тысячам сотрудников, работающих "на удаленке") эта технология может привести к катастрофическим последствиям. Но будем надеяться на лучшее и молиться. А что мы еще можем сделать?

1. https://www.msn.com/en-ca/news/technology/quantum-computing-ibm-s-first-private-sector-on-premise-quantum-computer-is-going-to-this-research-lab/ar-BB1f7nnT?ocid=msedgntp

2. https://zen.yandex.ru/media/otkritaya_seminariya/sozdanie-kvantovogo-interneta-o-samom-bolshom-proryve-v-nauke-zaiavleno-segodnia-27-fevralia-chto-eto-znachit-dlia-chelovechestva-6039ed0b6cd9133fa6eb5fa8

3. https://zen.yandex.ru/media/otkritaya_seminariya/kvantovyi-kompiuter-bmw-i-neizbejnost-kresta-600fecf0cd098e46b1e9b49d

Источник: zen.yandex.ru

Комментарии: