利用AI和量子計算來對抗冠狀病毒的蔓延

（文章來源：科技前言技術(shù)追蹤）

新興技術(shù)輔助人類的創(chuàng)造力能否超越Covid-19？使用正確的模型進行分析可以更快地處理更多，更相關(guān)的數(shù)據(jù)，從而獲得更好的見解，從而減輕未來流行病的傳播，設(shè)計有效的治療方法并開發(fā)成功的疫苗？最近幾周宣布了許多有希望的舉措，旨在爭取數(shù)據(jù)，人工智能算法，超級計算機和人類專業(yè)知識來應(yīng)對我們的全球困境。由C3.ai，微軟，多家領(lǐng)先大學以及伊利諾伊大學香檳分校（UIUC）的國家超級計算應(yīng)用中心成立的新研究聯(lián)盟數(shù)字轉(zhuǎn)換研究所（Digital Transformation Institute）宣布了首次征集建議“緩解大流行的AI技術(shù)。”

IBM正在共享超級計算資源，基于云的數(shù)據(jù)存儲庫和AI驅(qū)動的搜索工具。在艾倫研究所AI與領(lǐng)先的研究小組合作，已經(jīng)準備和分發(fā)Covid-19開放研究數(shù)據(jù)集（CORD-19），51,000余學術(shù)文章的免費資源。Google的Kaggle發(fā)起了一系列數(shù)據(jù)科學競賽，以回答由美國國家科學，工程與醫(yī)學研究院（NASEM）和世界衛(wèi)生組織（WHO）提出的Covid-19問題。Covid-19高性能計算（HPC）聯(lián)盟為廣泛的訪問提供了超過30種超級計算系統(tǒng)的信息，這些超級系統(tǒng)代表“超過402 petaflops，105,334個節(jié)點，3,539,044個CPU內(nèi)核，41,286個GPU以及計數(shù)”。

這些只是最近將數(shù)據(jù)的力量與計算機的力量相結(jié)合來理解和應(yīng)對冠狀病毒的努力的幾個例子，超快計算機或處理大量數(shù)據(jù)的超級計算機是這些計劃的核心。將來，量子計算機（比今天的超級計算機快得多的計算機）可能會有助于確定和部署對流行病的反應(yīng)速度。

量子計算初創(chuàng)公司D-Wave Systems 最近宣布可立即免費使用其云計算服務(wù)，“旨在將經(jīng)典資源和量子資源一起使用，以多達10,000個完全連接的變量快速準確地解決高度復雜的問題?！?D-Wave的許多合作伙伴和客戶都加入了該計劃，其中包括德國跨學科研究中心ForschungszentrumJülich。據(jù)Jülich超級計算中心的Kristel Michielsen教授說，該計劃“有望通過混合工作流程加快解決藥理學和流行病學中復雜問題的解決方案，例如在史無前例的COVID-19危機中出現(xiàn)的問題為了有效利用D-Wave的優(yōu)化和AI功能，我們正在將系統(tǒng)集成到模塊化HPC環(huán)境中?！?/p>

盡管量子計算剛剛成為一種可行的技術(shù)，但它卻在許多科學家的實踐中脫穎而出，這些科學家已經(jīng)用高性能計算（HPC）解決了多年的復雜問題。IDC基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)，平臺和技術(shù)小組的研究總監(jiān)Peter Rutten指出：“您可以在使用云中的HPC攻擊Covid-19問題與使用現(xiàn)有的量子計算功能之間建立一個相當直接的界限。云來攻擊Covid-19問題?！?/p>

上個月，IDC發(fā)布了對全球520名IT和商業(yè)用戶的調(diào)查結(jié)果，以及對當前量子計算最終用戶的深入采訪。不到75％的受訪者表示他們的組織對量子計算非常感興趣。接受調(diào)查的組織中有52％的計劃計劃在未來18-24個月內(nèi)開始使用量子計算技術(shù)，約有10％的組織表示他們的量子計算技術(shù)已經(jīng)在投入運營。

“當我們問您為什么投資短期內(nèi)可能不會顯示投資回報的技術(shù)時，” Rutten說，“很多回答-我們的HPC環(huán)境已經(jīng)用盡了能力，我們無法使用HPC解決這些問題我們今天擁有的基礎(chǔ)設(shè)施。這實際上是許多企業(yè)正在做出的跳躍，從HPC到量子的跳躍?！?/p>

IDC調(diào)查發(fā)現(xiàn)，醫(yī)療保健和生命科學行業(yè)是對量子計算最感興趣的行業(yè)之一。IDC基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，平臺和技術(shù)小組的高級研究分析師Heather West認為，更快地開發(fā)和分配藥物，藥物發(fā)現(xiàn)和增強臨床試驗是進行量子計算的一些主要動機。像Covid-19這樣的大流行加劇了人們對這種非常新技術(shù)的興趣的緊迫性。

“量子計算可以識別模式，這將使我們能夠較早地識別出像Covid-19這樣的東西。West會努力更快地識別化合物，更快地組裝疫苗，或者更快地確定減慢傳播速度的不同方式?！?West說。此外，她認為全球供應(yīng)鏈是使用量子計算機的主要候選者，它可以快速識別供需模式，并為應(yīng)對突然的短缺或過剩而迅速采取行動。

“如今的毒品是在反復試驗的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的。研發(fā)新藥物需要花費五年甚至更長的時間，耗資10億美元，”《量子計算報告》執(zhí)行編輯道格·芬克（Doug Finke）說。量子計算機可以在分子水平上模擬化學反應(yīng)，并迅速將藥物和疫苗的可能候選對象從10,000種化合物縮小到幾十種。Finke說，這項工作可以“在培養(yǎng)皿之前在計算機中完成”。但他警告說：“學習如何高效使用這些機器將需要2-3年的時間?！?/p>

IDC的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，考慮采用量子計算的組織面臨的三個最大挑戰(zhàn)是成本（26％），培訓資源（22％）和長期預(yù)算（22％）。大約三分之一的受訪者期望量子計算能夠提高其AI能力（32％），加速決策（31％）并提高生產(chǎn)率/效率（30％）。

Salesforce全球創(chuàng)新傳教士Brian Solis說：“現(xiàn)在是時候為量子計算建立愿景，專業(yè)知識，敬業(yè)的團隊和資源了” 。他補充說：“到達那里的墊腳石正在圍繞AI建立卓越中心?！边@使AI成為組織變得更加敏捷和創(chuàng)新的努力的重點?！八仁鼓@取更好的數(shù)據(jù)，清理數(shù)據(jù)并圍繞數(shù)據(jù)構(gòu)建專業(yè)知識和關(guān)鍵功能。Solis說：“用一個較少的資源集，可以補充一個卓越的量子計算中心?！?/p>

當前全球大流行的經(jīng)濟后果可能會減少公司和風險投資公司的短期技術(shù)投資，但我們也可能會看到對新興技術(shù)的投資加速，尤其是那些有望幫助預(yù)防和緩解未來大流行的技術(shù)。

更重要，過時且失敗的“隱私保護”政策和法規(guī)，目前從他們應(yīng)該保護的人們手中控制醫(yī)療數(shù)據(jù)，并極大地阻礙了將這些數(shù)據(jù)用于研究目的的努力。目的是制止或克服迅速下一次大流行必須解決和修復，監(jiān)管和法律在21管理數(shù)據(jù)的問題，政府計劃ST世紀，從醫(yī)療服務(wù)。

（責任編輯：fqj）