Pour la toute première fois, des scientifiques de Harvard ont réussi à simuler le comportement d’une structure composée de 44 millions d’atomes. Ils y sont parvenus grâce à un superordinateur et à l’intelligence artificielle. Explications.

Afin d’obtenir des simulations plus précises et tout aussi rapides de systèmes composés de nombreux atomes, des chercheurs de l’université Harvard ont élaboré un nouvelle architecture appelée Allegro. Ils l’ont mise à l’épreuve sur le supercalculateur Perlmutter du National Energy Research Scientific Computing Center du département américain de l’Énergie. « Ce travail apporte la précision, l’efficacité de l’échantillonnage et la robustesse des réseaux neuronaux équivariants profonds à l’échelle de calcul extrême », ont expliqué les chercheurs.

Pour prouver les capacités d’Allegro, les spécialistes ont effectué des simulations stables de la dynamique des protéines, d’une durée de quelques nanosecondes. Elle est ensuite passée à une structure de 44 millions d’atomes solvatée dans de l’eau à l’aide du supercalculateur Perlmutter. Par la suite, ils ont simulé l’évolution d’autres molécules courantes, comme la cellulose ou le virus du tabac.

Cette nouvelle technique permet de simuler n’importe quelle structure composée de nombreux atomes, avec une grande précision. « Nous avons obtenu une performance de 100 timesteps par seconde et une dimension maximale de 126,4 millions d’atomes. Nous démontrons une excellente mise à l’échelle jusqu’à 100 millions d’atomes et une mise à l’échelle faible de 70 % jusqu’à 5120 GPU A100. »

Allegro permet de surcroît de simuler la dynamique de toute structure atomistique et d’apprendre avec précision les forces atomiques grâce à des données qui comportent plus d’un million de structures moléculaires et de peptides. À l’avenir, cette architecture devrait être déployée sur des ressources informatiques encore plus importantes.

atome
— Sergey Nivens / Shutterstock.com
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Astroboy
Astroboy
8 mois

En tant que passionné de science, cet article m’a vraiment émerveillé. La réalisation de simulations à l’échelle d’une structure de 44 millions d’atomes est une première mondiale qui ouvre des portes fascinantes à la recherche. C’est incroyable de voir comment l’intelligence artificielle, combinée à la puissance du supercalculateur Perlmutter, a… Lire la suite »