Công nghệ trong bộ nhớ: Đáp ứng những thách thức về dữ liệu nhanh của chăm sóc sức khỏe (Phần 2)


Lý Mộng Vy
2 năm trước
Hữu ích 6 Chia sẻ Viết bình luận 0
Đã xem 5824

Đây là phần thứ hai trong loạt bài hai phần về việc sử dụng dữ liệu nhanh trong chăm sóc sức khỏe và làm thế nào các công nghệ trong bộ nhớ như Apache Ignite có thể đáp ứng các yêu cầu và thách thức của ngành chăm sóc sức khỏe. Phần 1 tập trung vào việc xác định một số thách thức chính trong Chăm sóc sức khỏe. Trong Phần 2, chúng ta sẽ thảo luận về một nghiên cứu trường hợp chăm sóc sức khỏe và tìm hiểu cách Apache Ignite và GridGain giải quyết vấn đề của khách hàng.

Giới thiệu

Nghiên cứu trường hợp khách hàng mà chúng tôi sẽ thảo luận là từ một công ty có tên là e-Therapeutics . Công ty, được thành lập tại Vương quốc Anh vào năm 2003, chuyên về phát hiện và phát triển thuốc. Đặc biệt, nó tập trung vào việc tìm kiếm các phương pháp điều trị các bệnh như ung thư và các bệnh gây thoái hóa hệ thần kinh như Parkinson và Alzheimer.

Những thách thức kinh doanh

Thử thách đầu tiên cho Trị liệu điện tử là trong lĩnh vực dược lý mạng. Đây là nơi một mạng lưới protein cụ thể liên quan đến một bệnh cụ thể được phân tích và xác định. Bước tiếp theo là xác định nhiều điểm can thiệp để phá vỡ mạng lưới protein. Mục tiêu là khám phá các phân tử thuốc sẽ cung cấp sự gián đoạn tốt nhất của mạng lưới protein. Do đó, dữ liệu quan trọng có thể cần được lưu trữ và phân tích. Trong bài viết trước , chúng tôi đã thảo luận về kiến ​​trúc của Apache Ignite và khả năng mở rộng của nó.

Thách thức thứ hai là trong lĩnh vực phân tích tính toán của các tế bào bệnh. Để tiết kiệm thời gian và tài nguyên, nhiều phân tích cần phải được thực hiện. Những phân tích liên quan đến một loạt các tham số khác nhau. Các phân tích cũng rất chuyên sâu tính toán. Do đó, song song đưa ra một giải pháp tốt. Lưới tính toán trong bộ nhớ của Apache Ignite cho phép thực hiện song song các tính toán phân tán để có được hiệu suất cao, độ trễ thấp và khả năng mở rộng tuyến tính. Lưới điện toán của Ignite cung cấp một bộ API phong phú cho phép người dùng phân phối các tính toán và xử lý dữ liệu trên nhiều máy tính trong một cụm. Sắp xếp dữ liệu và đưa việc xử lý đến máy chủ nơi lưu trữ dữ liệu cũng mang lại lợi ích, chẳng hạn như giảm lưu lượng mạng.

Hình 1: Tính toán lưới

Hình 1 cho thấy một ví dụ Apache Ignite Compute Grid với hai máy chủ. Nhiệm vụ C được chia thành nhiều công việc (C1, C2). Các công việc này được gửi đến hai máy chủ, tương ứng. Kết quả nhận được (R1, R2) từ hai máy chủ được kết hợp (R) và trả về cho máy khách.

Lợi ích của việc sử dụng Apache Ignite

e-Therapeutics đã chọn sử dụng giải pháp của GridGain cho nền tảng Dược lý mạng của mình. Công nghệ của GridGain được xây dựng dựa trên Apache Ignite và cung cấp các tài nguyên, hỗ trợ và khả năng của doanh nghiệp.

Lợi ích đầu tiên cho Therapeutics là cải thiện hiệu suất. Ban đầu, công ty bắt đầu với một cụm gồm 20 nút trên máy chủ 20 lõi. Điều này sau đó đã tăng lên 100 nút trên năm máy chủ (Hình 2).

Hình 2: nền tảng e-Therapeutics

Bằng cách sử dụng song song, công ty đã thấy tốc độ tăng gần hai bậc độ lớn khi so sánh với phiên bản không song song cũ. Hiệu suất được cải thiện có nghĩa là các phân tích có thể được hoàn thành trong vài giờ và vài phút, đồng thời cho phép các dự án mới được thực hiện mà trước đây không thể thực hiện được.

Lợi ích thứ hai cho Therapeutics là năng suất của nhân viên được cải thiện. Các chuyên gia sinh học bệnh và các nhà nghiên cứu không phải là chuyên gia tin học tính toán. Vì vậy, một giao diện dựa trên web kết nối với microservice đã được phát triển để cho phép truy cập vào nền tảng mới. Nhân viên có thể chạy các phân tích mà không phải làm việc từ một dòng lệnh. Hơn nữa, không cần phải tham khảo ý kiến ​​với một chuyên gia tin học tính toán. Các nhà khoa học bây giờ cũng có thể làm việc trên nhiều dự án và đạt được nhiều hơn trong thời gian ngắn hơn. Ví dụ, trong khoảng thời gian 18 tháng, e-Therapeutics có thể thực hiện mười dự án khám phá đồng thời với một nhóm nhỏ các nhà khoa học. Do quá trình xử lý nhanh hơn và năng suất được cải thiện, các khám phá về thuốc có thể được chuyển sang các giai đoạn thử nghiệm nhanh hơn nhiều.

Lợi ích thứ ba cho e-Therapeutics là sự an tâm. Apache Ignite là một dự án cấp cao nhất tại Quỹ phần mềm Apache (ASF). ASF có một danh tiếng tuyệt vời để cung cấp sự ổn định và tuổi thọ. Nhiều dự án đã được ASF tổ chức trong một thời gian dài, cung cấp phần mềm chất lượng cao, hướng đến cộng đồng.

Tóm lược

e-Therapeutics cung cấp một cách tiếp cận chuyên biệt cho sinh học mạng bằng cách sử dụng nền tảng khám phá thuốc dựa trên máy tính được xây dựng trên Apache Ignite. Các vấn đề ban đầu của công ty là thời gian cần thiết để phân tích tính toán được thực hiện và không có khả năng song song các thuật toán hiện có. Các giải pháp là phát triển một nền tảng mới dựa trên Apache Ignite sử dụng song song và cung cấp gần hai đơn hàng cải thiện hiệu suất cường độ, cho phép công việc được hoàn thành trong vài giờ và vài phút thay vì hàng tuần và hàng ngày.

Hữu ích 6 Chia sẻ Viết bình luận 0
Đã xem 5824