曙光以大數(shù)據(jù)助力北工大揭開結(jié)構(gòu)

除了名聲赫赫的“人類基因組學(xué)計(jì)劃”，在微觀世界，還有一項(xiàng)基于材料計(jì)算和數(shù)據(jù)庫的“材料基因組計(jì)劃”。它極大地加速材料的研發(fā)，降低了材料發(fā)現(xiàn)的門檻和成本。

近日，曙光中標(biāo)北京工業(yè)大學(xué)固體微結(jié)構(gòu)與性能研究所材料研究平臺(tái)項(xiàng)目。曙光將助力北工大在材料科學(xué)、凝聚態(tài)物理、納米科學(xué)與技術(shù)等領(lǐng)域展開研究，通過搭建大型公共開放式共享研究平臺(tái)（以下簡稱：研究平臺(tái)），以信息化手段促進(jìn)材料科學(xué)發(fā)展，也為科研院所高層次科研人才的培養(yǎng)的提供新途徑。

匯集海量數(shù)據(jù) 揭開物質(zhì)材料微觀結(jié)構(gòu)

目前，該研究平臺(tái)以現(xiàn)有透射電子顯微、掃描電子顯微鏡、掃描譜學(xué)顯微儀器等實(shí)驗(yàn)設(shè)備為基礎(chǔ)，通過自主設(shè)計(jì)、探索試制發(fā)展出一系列原位外場(chǎng)作用下跨尺度材料的力學(xué)性能與顯微結(jié)構(gòu)相關(guān)性的研究方法。

電子顯微鏡可以激發(fā)電子形成圖像，以高分辨率模式將微米和納米結(jié)構(gòu)放大至千萬倍，通過采集的大量2D平面信號(hào)和3D體信號(hào)，將產(chǎn)生海量的圖像數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以讓人們更深入地了解材料的相關(guān)性質(zhì)，并能充分利用這些精度統(tǒng)一的信息去助力新材料的研發(fā)與探索。

該研究平臺(tái)圍繞材料的組份、結(jié)構(gòu)和性能等基因組數(shù)據(jù)，重點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)資源及數(shù)據(jù)庫體系建設(shè)，并開展數(shù)據(jù)服務(wù)、系統(tǒng)運(yùn)維、技術(shù)研發(fā)、數(shù)據(jù)挖掘等一系列工作，對(duì)作為其重要基礎(chǔ)架構(gòu)的存儲(chǔ)系統(tǒng)提出了極為嚴(yán)苛的要求。

具體方面，材料基因數(shù)據(jù)的主要類型為文本文件、圖像文件、二進(jìn)制文件等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的主要要求集中在存儲(chǔ)容量的大小和大文件的讀寫通量高低。同時(shí)，部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)庫、索引等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理，還要求存儲(chǔ)系統(tǒng)具備較高 IOPS 和穩(wěn)定的讀寫能力。業(yè)務(wù)系統(tǒng)存儲(chǔ)、高性能存儲(chǔ)和大容量存儲(chǔ)能力為用戶關(guān)注的重點(diǎn)。

高效分析解讀 支撐材料科學(xué)探索創(chuàng)新

中科曙光打造云存儲(chǔ)解決方案，通過Scale-Out橫向擴(kuò)展、IB+RDMA高速互聯(lián)、內(nèi)核態(tài)POSIX協(xié)議、智能SSD Cache及小文件聚合等技術(shù)，消除傳統(tǒng)的Scale-up縱向擴(kuò)展存儲(chǔ)架構(gòu)的性能局限性，解決材料基因應(yīng)用中對(duì)海量大文件存儲(chǔ)場(chǎng)景高聚合帶寬、小文件存儲(chǔ)場(chǎng)景高IOPS的存儲(chǔ)需求。

其次，材料研究產(chǎn)生的數(shù)據(jù)正以每12-18個(gè)月10倍的速度快速增長，曙光ParaStor分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)可通過性能與容量的線性增長，滿足存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理能力和擴(kuò)展性的要求，并通過多種技術(shù)手段，從物理底層到邏輯層全方位保證存儲(chǔ)系統(tǒng)高可靠性和高可用性，滿足前端多種基因測(cè)序軟件、多種業(yè)務(wù)應(yīng)用的存儲(chǔ)對(duì)接需求。

北京工業(yè)大學(xué)大型公共開放式共享研究平臺(tái)，通過對(duì)材料大數(shù)據(jù)的積累、共享與挖掘，利用機(jī)器學(xué)習(xí)等更多新型人工智能方法將使材料數(shù)據(jù)庫的整體性和優(yōu)越性不斷完善和提高，為新材料的研發(fā)提供更加智能的捷徑。

責(zé)任編輯：haq