Eis initial Resultater hunn eis optimistesch Erwaardunge iwwerschratt. Als Test hu mir eng computational Erausfuerderung ausgewielt, déi mir virdru gemooss hunn wéi e puer 900 Stonnen Zäit erfuerderen mat Serverklass CPUs, oder ongeféier 13, 000 CPU Kärstonnen. Mir hu festgestallt datt et an nëmmen 8 Stonnen op enger eenzeger NVIDIA Tesla V100 GPU fäerdeg war, oder ongeféier 30 Minutten wann Dir 16 GPUs benotzt, déi d'Analysezäiten mat e puer Uerdnunge vun der Gréisst reduzéiere kënnen. Eng Workstation-Klass NVIDIA RTX 2080TI géif et a ronn 12 Stonnen fäerdeg maachen. "
Igor Sfiligoi, Dem SDSC säi féierende wëssenschaftleche Softwareentwéckler fir Héichduerchsetzung
"Déi nei ausführbar wäert och en enorme Wäert fir explorativ Aarbecht sinn, wéi de mëttelméissegen EMP Dataset dat fréier 13 Stonnen op enger Serverklass CPU erfuerdert huet kann elo a just iwwer enger Stonn op engem Laptop mat engem mobilen NVIDIA GTX 1050 GPU lafen, "huet d'Sfiligoi bäigefüügt.
De Sfiligoi schafft mam Rob Knight zesummen, Grënnungsdirekter vum Center for Microbiome Innovation, an e Professer fir Pädiatrie, Bioengineering a Computer Science &Engineering op der Uni, an den Daniel McDonald, wëssenschaftleche Direkter vum American Gut Project. Mikrobiome sinn dat kombinéiert genetescht Material vun de Mikroorganismen an engem bestëmmten Ëmfeld, dorënner de mënschleche Kierper.
"Dës Aarbecht huet am Ufank net ugefaang als Deel vun der COVID-19 Äntwert, "sot de Sfiligoi." Mir hunn d'Diskussioun iwwer sou eng Geschwindegkeet gutt virdru gestart, awer UniFrac ass e wesentlechen Deel vun der COVID-19 Fuerschungspipeline. "
UniFrac vergläicht Mikrobiome matenee mat engem evolutive Bam deen d'DNA Sequenzen matenee verbënnt. "UniFrac huet eng Schlësselroll am Human Microbiome Project gespillt, erlaabt eis ze verstoen wéi Mikroben iwwer eise Kierper verbonne sinn, an am Earth Microbiome Project, erlaabt eis ze verstoen wéi Mikroben iwwer eise Planéit verbonne sinn, "sot de Ritter." Mir benotzen et fir ze verstoen wéi d'Mikrobiom vun enger Persoun se méi oder manner ufälleg fir COVID-19 mécht, a wéi eng Mikroben an Ëmfeld, rangéiert vu Gesondheetsariichtungen bis Kläranlag bis Ozeanspray, maachen d'Ëmwelt méi oder manner gaaschtfrëndlech fir SARS-CoV-2, de Coronavirus deen den COVID-19 verursaacht. "
De Ritter bemierkt datt de Sfiligoi déi lescht Versioun vum Algorithmus beschleunegt huet, verëffentlecht manner wéi zwee Joer am Natur Methoden , déi selwer schonn eng dramatesch Geschwindegkeetsverbesserung iwwer fréier Implementatioune representéiert huet.
"Wéi mikrobiell Sequenzdate exponentiell eropgoen, vun Dosende vu Sequenzen op Milliarden, mir mussen all Algorithmen nei implementéieren, "sot hien." Dëse leschte Schrëtt weist wierklech wéi d'Optimiséierung vun der Fuerschungsinfrastruktur den Zäit-zu-Resultat dramatesch reduzéiere kann, wärend d'Genauegkeet vun de Befunde behalen an et erlaabt komplett nei Skala vu Froen ze stellen. "
Spezifesch, Sfiligoi benotzt OpenACC, e user-driven, Direktiv-baséiert parallele Programméierungsmodell fir déi existent Striped UniFrac Implementatioun op GPUs ze portéieren well dëst eng eenzeg Codebase fir béid CPU an GPU Code erlaabt. Zousätzlech Geschwindegkeet gouf kritt duerch suergfälteg Ausbeutung vun der Cache Lokalitéit. Och exploréiert gouf d'Benotzung vu méi niddereger Präzisioun Fluchpunkt Mathematik fir effizient Konsumentegrad GPUs auszenotzen, déi normalerweis op Desktop a Laptop Computere fonnt ginn.
UniFrac gouf ursprénglech entworf an ëmmer implementéiert mat méi héijer Präzisioun Floating Point Mathematik, dacks fp64 Code Wee genannt. Déi méi héich Präzisioun Floating Point Mathematik gouf benotzt fir Zouverlässegkeet vun de Resultater ze maximéieren. No der Ëmsetzung vun der niddereger Präzisioun Floating Point Mathematik, normalerweis fp32 Code Wee genannt, Fuerscher hu bal identesch Resultater observéiert, awer mat wesentlech méi kuerze Rechenzäiten.
"Mir hunn eng 3x Geschwindegkeet am Fp32 Code Wee fir Gaming GPUs wéi den 2080 Ti an den Handy 1050 gesinn, a mir gleewen datt Präzisioun adequat sollt sinn fir déi grouss Majoritéit vu Studien, "erkläert de Sfiligoi.
Ausserdeem, d'Code Ännerungen agefouert fir d'GPU Berechnung ze beschleunegen hunn och d'Ausféierung op CPU Ressourcen bedeitend beschleunegt. Déi uewe genannte computational Erausfuerderung kann elo a ronn 200 Stonnen op der selwechter Server-Klass CPU ofgeschloss ginn, 4x Geschwindegkeet, laut de Fuerscher.
"Berechnung verfügbar op GPU-aktivéierten perséinlechen Apparater, souguer Laptops, eliminéiert eng grouss Barriär an der Ressourceinfrastruktur fir vill Wëssenschaftler, "sot de Sfiligoi.
Darmmikrobiom an IBD - d'Verbindung vläicht an der Diät seet Studie
Kuerzkette Fettsäure -Ergänzung verbessert den Erhuelung vum Schlag,
Berichten Etiketten op kommerzielle Kefir Produkter mikrobiell Niveauen korrekt?
Metformin kann hëllefe leckeren Darm
Länner mat eelere Populatiounen hu méi héich SARS-CoV-2 Infektiounen an Doudesfäll,
Eng vegan Diät kéint Darmmikroben erhéijen, déi Gewiichtsverloscht hëllefen
D'Kompositioun an d'Struktur vum nasopharyngealen Mikrobiom bezéien sech op d'Gravitéit vun der COVID-19 Krankheet
Viral Infektiounen si verbonne mat Verännerungen am ieweschten Atmungstrakt/Nasopharyngeal (NP) Mikrobiom. Zousätzlech, vill Studien hypothetizéieren dMéiglechkeeten vun Super Infektiounen wéinst ënne
Gas detektéiert elektronesch Pille fir Diagnos vu Magen -Darm -Krankheeten
Wëssenschaftler vun der RMIT Universitéit, Melbourne, hunn eng elektronesch Pille gemaach déi speziell Gase am Darm erkennen an Dokteren hëllefen gastrointestinal Krankheeten ze diagnostizéieren wéi R
Rotavirus spillt eng Roll bei der Entwécklung vum Typ 1 Diabetis
En neien Artikel publizéiert am Journal PLOS Pathogens den 10. Oktober, 2019, behaapt datt de gemeinsame Rotavirus verantwortlech ka sinn fir e puer Optriede vum Typ 1 Diabetis, eng Form vun Diabetis