29. April 2020 – Die Initiative Folding@home forscht derzeit an einem Medikament gegen das Corona-Virus. Weil dafür viel Rechenkapazität benötigt wird, stellt das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML nicht genutzte Grafikprozessoren seines Supercomputers zur Verfügung, der im Rahmen des Innovationslabors beschafft wurde.
Im Kampf gegen Krankheiten ist es oft wichtig zu verstehen, wie sich Virusproteine verhalten. Die Forschungsinitiative Folding@home versucht deshalb, Prozesse zu simulieren, die bei der sogenannten Proteinfaltung stattfinden. Aktuell arbeiten die Wissenschaftler an einem Medikament gegen das Corona-Virus. Proteine bestehen aus einer linearen Kette von Aminosäuren, die sich häufig spontan zu kompakten, funktionellen Strukturen »falten«. Dabei bestimmt die Art und Weise, wie die Bestandteile eines Proteins angeordnet sind und sich bewegen, die Funktion des Proteins. Auch Viren verfügen über Proteine, mit denen sie unser Immunsystem unterdrücken und sich selbst reproduzieren. Um das Corona-Virus bekämpfen zu können, will die Initiative verstehen, wie diese Virus-Proteine funktionieren und wie sich auf Grundlage dieser Erkenntnisse Therapeutika entwickeln lassen, um sie zu stoppen. Für die Forschung daran ist sehr viel Rechenkapazität nötig, die die Initiative nicht alleine aufbringen kann. Deshalb nutzt sie das sogenannte Verteilte Rechnen (engl. Distributed Computing), bei der eine Aufgabe in kleinen Einheiten auf mehreren Rechnern verteilt wird. Das Fraunhofer IML unterstützt die Initiative, indem es nicht genutzte Grafikprozessoren (GPUs) seines Supercomputers NVIDIA DGX-2 für die Initiative zur Verfügung stellt.
»Verfahren Künstlicher Intelligenz spielen in der Logistik eine wesentliche Rolle und ihre Bedeutung nimmt zu. Vom autonomen Fahrzeug im Lager bis zur multikriteriellen Optimierung unserer Netzwerke analysieren wir große Datenmengen, simulieren die Realität und trainieren Neuronale Netze, um Lösungen für immer komplexere Fragestellungen zu finden. Hierzu haben wir mit unserem neuen Supercomputer genau das richtige Werkzeug in der Hand. Mit dem NVIDIA Cluster können wir zwei Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde durchführen – über eine Viertelmillion für jeden Menschen auf der Welt. Wenn diese Rechenleistung in der aktuellen Krise auch einen Beitrag zur Entwicklung eines Corona-Medikaments leisten kann, wollen wir als Fraunhofer IML natürlich gern helfen«, betont Prof. Michael ten Hompel, geschäftsführender Institutsleiter des Fraunhofer IML.
Der Supercomputer des Fraunhofer IML wurde im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsprojekts »Innovationslabor Hybride Dienstleistungen in der Logistik« beschafft. »Unsere Prozessoren berechnen die Aufgabenteile und stellen sie anschließend selbstständig der Initiative wieder zur Verfügung. Wir müssen lediglich je nach aktuellem internem Bedarf festlegen, welchen Grafikprozessoren wir es erlauben, diese Aufgaben zu übernehmen«, erklärt Christian Hoppe, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IML, der gemeinsam mit seinen Kollegen Sebastian Roeder und Steffen Schaller an dem Projekt arbeitet.
