NVIDIA construit un jumeau numérique de la Terre, afin de lutter contre le changement climatique
NVIDIA prévoit de construire un jumeau numérique de la Terre, afin de lutter contre le changement climatique
en prédisant l'avenir et en tirant parti des vitesses de calcul alimentées par l'IA
Le PDG de Nvidia, Jensen Huang, a vanté de nombreuses technologies susceptibles de changer le monde lors de son discours d'ouverture de la GPU Technology Conference (GTC). « Nous allons construire un jumeau numérique pour simuler et prédire le changement climatique. Ce nouveau superordinateur sera E2, Terre 2, le jumeau numérique de la Terre, qui exécutera la physique de l'IA créée par Modulus à une vitesse un million de fois supérieure dans l'Omnivers. Toutes les technologies que nous avons inventées jusqu'à présent sont nécessaires pour rendre E2 possible. Je ne peux pas imaginer une nouvelle plus grande et plus importante », a déclaré Jensen Huang.
Earth 2 est censé être la prochaine étape après Cambridge-1, le superordinateur de 100 millions de dollars que Nvidia a lancé en juin et mis à la disposition des chercheurs en soins de santé au Royaume-Uni. Nvidia a poursuivi cet effort en partenariat avec les chercheurs universitaires, avec la participation de GSK et AstraZeneca. Les exemples actuels de NVIDIA incluent l'accélération de la découverte de médicaments, la simulation précise du changement climatique et l'avenir de la fabrication.
Utiliser des jumeaux numériques de la Terre pour modéliser les améliorations du monde réel
Découverte de médicaments
Les chercheurs de NVIDIA, de CalTech et de la startup Entos ont mélangé l'apprentissage automatique et la physique pour créer OrbNet, accélérant les simulations moléculaires de plusieurs ordres de grandeur. Entos peut ainsi accélérer de 1 000 fois ses simulations de découverte de médicaments, en réalisant en trois heures ce qui aurait pris plus de trois mois.Definit comme une chimie révolutionnaire pilotée par l'IA pour la médecine, Entos combine l'apprentissage automatique et la chimie automatisée pour révolutionner la conception de petites molécules thérapeutiques.
Le changement climatique
Lors de son discours d'ouverture de la GPU Technology, Jensen Huang a annoncé son intention de construire Earth 2, un jumeau numérique de la Terre dans NVIDIA Omniverse. Notons que NVIDIA Omniverse est une plateforme de développement de référence en temps réel évolutive et multi-GPU pour la simulation 3D et la collaboration de conception, et basée sur la description universelle de scènes de Pixar et la technologie NVIDIA RTX.
Le superordinateur d'IA le plus puissant du monde sera dédié à la simulation de modèles climatiques qui prédisent les impacts du réchauffement climatique dans différents endroits du globe. Comprendre ces changements au fil du temps peut aider l'humanité à planifier et à atténuer ces changements au niveau régional.
Selon Nvidia, la simulation du climat est beaucoup plus difficile que la simulation météorologique, qui modélise en grande partie la physique de l'atmosphère et l'exactitude du modèle peut être validée tous les quelques jours.
Les prévisions climatiques à long terme doivent modéliser la physique de l'atmosphère terrestre, des océans et des eaux, de la glace, de la terre, des activités humaines et de toutes leurs interactions. En outre, des résolutions de simulation d’un à dix mètres sont nécessaires pour intégrer des effets tels que les nuages de basse atmosphère qui réfléchissent le rayonnement solaire vers l'espace.
L’entreprise s'attaque à ce problème en utilisant son nouveau Framework Modulus pour le développement de modèles d'apprentissage automatique en physique. Des progrès s'imposent, étant donné la rapidité avec laquelle le climat de la Terre change, par exemple avec les sécheresses dues à l'évaporation et les réservoirs d'eau potable qui ont baissé de 150 pieds.
La fabrication du futur
La Terre n'est pas le premier projet de jumeau numérique rendu possible par NVIDIA. Les chercheurs construisent déjà des jumeaux numériques des villes et d'usines. La frontière de la simulation est encore jeune et pleine de potentiel, attendant le catalyseur que les augmentations massives de l'informatique fourniront.
Actuellement, le Dr Johan Barthelemy, directeur du Digital Living Lab de l'université de Wollongong, travaille sur un assortiment de projets, dont une application de vision par ordinateur pour les voies navigables intelligentes qui détecte le blocage des eaux de pluie en temps réel, aidant ainsi les villes à prévenir les problèmes à l'échelle de la ville.
Un autre projet, en cours de déploiement dans plusieurs villes, est un logiciel de caméra IA qui détecte et signale les actes de violence dans les trains de Sydney grâce à une modélisation agressive de la position. Le travail de Johan Barthelemy est interdisciplinaire et couvre une variété d'industries. En tant que directeur du Digital Living Lab de l'université de Wollongong, il a pour objectif de proposer des solutions innovantes en matière d'intelligence artificielle, dans le respect de l'éthique et de la vie privée.
Une plateforme AIoT pour la surveillance à distance de l'environnement terrestre de l'Antarctique est également en préparation. Construite autour d'un ordinateur de pointe NVIDIA Jetson Xavier NX, la plateforme sera utilisée pour surveiller l'évolution des lits de mousse, leur santé étant un indicateur précoce de l'impact du changement climatique. Les données recueillies alimenteront également divers modèles développés par la communauté de chercheurs Securing Antarctica's Environmental Future, en particulier des modèles d'hydrologie et de microclimat.
Des images inédites du SRAS-CoV-2
Les chercheurs de NVIDIA et 14 partenaires ont développé avec succès une plateforme pour explorer la composition, la structure et la dynamique des aérosols et des virus aérosolisés au niveau atomique. Ce travail surpasse la capacité précédemment limitée d'examiner les aérosols au niveau atomique et moléculaire, ce qui obscurcit notre compréhension de la transmission par voie aérienne. Grâce à cette plateforme, l'équipe a fait une série de découvertes inédites concernant la variante Delta du SRAS-CoV-2
Ces percées étendent considérablement les capacités de la microscopie computationnelle multi-échelle dans les méthodes expérimentales. L'impact complet du projet n'a pas encore été réalisé.
Reconnaissance des espèces, surveillance de l'environnement et flux adaptatif
Albert Bifet est le directeur à l'Institut d'intelligence artificielle de l'Université de Waikato, et Professeur de Big Data à l'Institut Télécom de Paris, dirige un programme de science des données utilisant un NVIDIA DGX A100 pour construire des modèles d'apprentissage profond sur la reconnaissance des espèces. Il développe une nouvelle bibliothèque d'apprentissage automatique en Python appelée River pour l'apprentissage automatique en ligne/en continu, et construit un nouveau dépôt de données pour améliorer la reproductibilité dans la science des données environnementales.
Imagerie médicale, robots thérapeutiques et détection de la dépression en langage naturel
L'année dernière, le Dr. Ekapol Chuangsuwanich et son équipe ont mis au point l'architecture PYLON, qui permet d'apprendre la localisation précise d'un objet au niveau du pixel à partir d'une simple annotation au niveau de l'image. Cette architecture est déployée dans les hôpitaux de Thaïlande pour fournir des évaluations rapides de la gravité du COVID-19 et pour faciliter le dépistage de la tuberculose dans les communautés à haut risque.
En outre, il travaille sur des robots pour reconnaissance automatique de la parole et à usage médical, notamment un robot d'aide à l'orthophonie et un robot de centre d'appels doté d'une fonction de détection de la dépression. Ces projets ont été créés à l'aide du framework NVIDIA NeMo et déployés sur des appareils NVIDIA Jetson Nano. Les intérêts actuels du Dr. Ekapol Chuangsuwanich se situent dans le domaine de l'imagerie médicale, notamment la technologie des radiographies thoraciques et de l'histopathologie.
Les superordinateurs d'aujourd'hui sont généralement construits à partir de grands réseaux de serveurs fonctionnant sous Linux, reliés entre eux par des interconnexions très rapides. Alors que les centres de supercalculateurs commencent à ouvrir l'accès à un plus grand nombre de chercheurs et que les fournisseurs de cloud computing commencent à offrir des services de supercalculateurs la plateforme Quantum-2 de Nvidia, disponible dès maintenant, offre un changement important dans l'architecture des supercalculateurs, a déclaré Huang.
« Quantum-2 est la première plateforme de mise en réseau à offrir les performances d'un superordinateur et la partageabilité du cloud computing, a déclaré Huang. Cela n'a jamais été possible auparavant. Jusqu'à Quantum-2, vous obteniez soit des performances élevées de type bare metal, soit une multilocation sécurisée, mais jamais les deux. Avec Quantum-2, votre précieux supercalculateur sera "cloud-native" et bien mieux utilisé ».
La société de processeurs graphiques n’est pas à sa première prouesse. En août de cette année, Nvidia a inséré une réplique virtuelle de son PDG dans un discours liminaire. L’entreprise a révélé dans un billet de blog que son PDG Jensen Huang n'avait pas fait la présentation principale lors de la conférence GTC de l'entreprise en avril.
Au moins une partie était en fait dirigée par une réplique virtuelle de Huang, créée en numérisant Huang avec un camion plein d'appareils photo, puis en l'animant à l'aide d'une IA, selon la société. La cuisine de Huang, qui est devenue le lieu de discussion de Nvidia avec les clients et les investisseurs depuis le début de la pandémie, a également été entièrement générée par ordinateur.
Source : NVIDIA
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