EXESS je novi softver za kvantnu hemiju koji, prema QDX-u, vrši više od 1 kvintiliona izračunavanja u sekundi i radi 3.000–4.000× brže od mnogih postojećih paketa. Sistem radi na konvencionalnom hardveru i koristi tehnike poput molekulske fragmentacije i paralelizacije kako bi ubrzao velike proračune. QDX nudi besplatan pristup za odobrene projekte, ali su potrebne nezavisne provere performansi i šira validacija u praksi.
Ultrabrzi motor kvantne hemije EXESS koji može ubrzati otkriće lekova i materijala
An example of a single point energy calculation graphic from EXESS. | Credit: QDX
Sada je dostupan moćan softver za kvantnu hemiju koji, prema tvrdnjama kompanije QDX, može pomoći naučnicima da reše znatno složenije hemijske probleme i ubrza istraživanja u otkrivanju lekova i nauci o materijalima.
Šta je EXESS?
Extreme-scale Electronic Structure System (EXESS) je softverski paket koji, kako navode predstavnici QDX, može izvršiti više od 1 kvintiliona izračunavanja u sekundi i radi 3.000–4.000 puta brže od mnogih postojećih paketa za kvantnu hemiju. Važno je naglasiti da sistem radi na konvencionalnom hardveru — za rad nije potreban kvantni računar.
Kako postiže ubrzanje?
QDX objašnjava da nije reč o jednoj revolucionarnoj promeni, već o optimizaciji velikog broja pojedinačnih komponenti softvera i primeni metoda koji omogućavaju paralelizaciju zadataka. Među ključnim pristupima je molekulska fragmentacija, koja razlaže veliku molekulu na manje fragmente, obračunava ih paralelno i potom ih kombinuje u konačan rezultat.
Two graphs show a single energy point calculation from EXESS. | Credit: QDX
„Postoje proračuni koji bi, u principu, trajali oko mesec dana, a zapravo traju bliže 12 minuta“, rekao je Loong Wang, izvršni direktor QDX-a.
Tim je dodatno promenio algoritamske i teorijske pristupe kako bi omogućio istovremeno izvođenje više operacija, što autori porede sa industrijskom kuhinjom u kojoj se mnogo jela sprema paralelno.
Primene i dostupnost
QDX trenutno fokusira primenu EXESS-a na otkriće lekova — prvenstveno na modelovanje interakcija lekova sa molekularnim vezivnim mestima, optimizaciju molekula i razumevanje mehanizama rezistencije. Kompanija nudi besplatan pristup za odobrene istraživačke projekte, a ograničena verzija softvera dostupna je i široj javnosti.
Ograničenja i oprez
Iako su performanse impresivne na papiru i po izjavama proizvođača, važno je očekivati nezavisne provere i benchmarke. Kvantna hemija i dalje se suočava sa eksponencijalnim skaliranjem problema sa rastom broja atoma u sistemu, pa će i dalje postojati klase zadataka koje ostaju zahtevne. EXESS može značajno proširiti praktičnu primenu simulacija, ali naučna i industrijska zajednica treba da potvrdi rezultate kroz recenzirana istraživanja i primere iz prakse.
Zašto je značajno za Srbiju i region?
Brže i pristupačnije simulacije kvantne hemije mogu ubrzati razvoj novih lekova, materijala i katalizatora u akademskim laboratorijama i industriji. Mogućnost besplatnog pristupa za istraživačke projekte otvara priliku za univerzitete i startape u regionu da testiraju i primene ove alate bez velikih početnih ulaganja u specijalizovani hardver.
Pomozite nam da budemo bolji.
