NVIDIA與美國國家癌症研究所和美國能源部 聯手打造AI平台加快癌症研究

NVIDIA (輝達) 今天宣布與美國國家癌症研究所 (National Cancer Institute)、美國能源部 (U.S. Department of Energy；DOE) 以及多個國家實驗室聯手推動一項加快癌症研究的計畫。

美國歐巴馬總統在 2016 國情咨文中宣布這項 Cancer Moonshot 計畫，並由副總統拜登主持 ，目標要在 5 年內讓癌症預防、診斷以及治療方面獲得 10 年的進展。研究工作包含建立名為CANDLE  (Cancer Distributed Learning Environment；癌症分散學習環境) 的人工智慧架構，提供一個共同探索平台，利用人工智慧來對抗癌症。

CANDLE 將成為開創先河的人工智慧架構，不但改變我們瞭解癌症的方法，更為全球各地的資料科學家提供對抗癌症的強大利器。

CANDLE 的合作團隊包含國家癌症研究所 (National Cancer Institute；NCI)、專攻癌症研究的 Frederick 國家實驗室、美國能源部以及包括阿貢 (Argonne)、橡樹嶺 (Oak Ridge)、利福摩爾 (Livermore)、洛斯阿拉莫斯 (Los Alamos) 等國家實驗室。NVIDIA 工程師與運算科學家將致力於這項計畫，共同研發針對最新超級運算基礎設施進行優化的人工智慧軟體平台，目標要讓癌症研究人員提高 10 倍的年生產力。

阿貢國家實驗室運算暨環境與生命科學副主任 Rick Stevens 表示：「人工智慧將是達成 Cancer Moonshot 各項目標的關鍵因素。各種新運算架構在短短三年內就讓神經網路的訓練速度加快 50 倍，我們估計未來還會有更大幅度的進展。 」

NVIDIA 創辦人暨執行長黃仁勳表示：「GPU 深度學習帶來一個能解決各種艱巨挑戰的新工具，這些挑戰由於過度複雜，截至目前為止連最強悍的超級電腦也難以駕馭。藉由和能源部與 NCI 合作，我們將為癌症研究構建一個 AI 超級電腦。這項遠大的合作計畫是我們為對抗癌症所邁出的一大步。」

美國能源部與 NCI 聯手推動的 Cancer Moonshot 旨在提升精準診斷腫瘤，當中包含三項精準醫學 (precision medicine) 實驗計畫，目標要讓各界更加瞭解癌細胞如何生成、挖掘更有效採用毒性低於目前用藥的治療法， 以及瞭解除了臨床試驗以外，其他能被大規模採用的有效性診療方法。深度學習對於這些研究計畫發揮極其關鍵的助力。

首先，CANDLE 將用來協助發現常見癌症DNA與RNA表現的基因特徵，從NCI 基因資料平台蒐集的龐大分子數據中，發掘出預防性治療的反應。接著，CANDLE 將加快分子動力學模擬，從關鍵的蛋白質互動中瞭解促成癌細胞生長的生物機制。最後，透過半監督式學習，CANDLE 將從數百萬筆臨床病患記錄中自動萃取資訊並進行分析，建立一個癌症轉移與復發的監控資料庫。

勞倫斯利福摩爾國家實驗室運算部副主任 James M. Brase 表示：「大規模資料分析 ，尤其是深度學習方面，對本實驗室的各項任務至關重要，包括從精準醫學一直到防止核武擴散。NVIDIA 是加速機器學習的先鋒，新開發的 CORAL / Sierra 架構在新一代可擴充深度學習演算法的研發上扮演關鍵角色。透過與 Pascal™ GPU 架構的 NVLink 整合 ，將加速系統對各種最大型的神經網路進行訓練。 」

橡樹嶺國家實驗室衛生資料科學研究所主任 Georgia Tourassi 表示：「目前的癌症監控工作都是仰賴人工分析臨床報告，找出癌症惡化的重要生物標記與療效的量測指標。藉由採用像 NVIDIA DGX-1™ 這類的可擴充解決方案運用高效能運算與人工智慧，我們能建構出自動化流程並萃取出重要臨床資訊，大幅增進我們對全民癌症衛生的瞭解。」

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