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06-18
阿里云在AI医药方向的思考与实践分享 |云谷创新讲座 2020年3月22日，阿里云云谷创新讲座——AI药房研讨会在上海浦东国际人才港5号楼3楼举行，阿里云高性能计算产品负责人黄泽辉发表题为的演讲。
以下是他的演讲摘要，供大家观看：阿里云高性能计算产品负责人黄泽辉对于阿里云来说，我们其实在AI医药方面提供了基础设施，虽然专家没有在座的那么多行业底蕴，但是我们拥有罗氏（罗氏集团）等医药客户，以及深圳科技等AI医药合作伙伴。
因此，两者结合起来，尝试分享阿里云从计算基础设施角度看到的一些AI行业趋势和思考。
大家都知道，新药的研发是一个巨大的挑战。
例如，著名的“双十定律”规定，价值10亿美元的药品在十年内只有10%可以进入临床。
近年来，药物研发成本越来越高，投入加大，但获批的药物却越来越少。
就像我们今天讨论的话题一样，也许药物研发的奇点已经到来。
大数据、人工智能技术推广呈现良好迹象。
典型案例是Insilicon Intelligence，该公司利用人工智能在21天内识别出有效的激酶抑制剂位点，成本仅为15万美元。
最近流行的预训练大模型也显示出新药开发的巨大潜力。
深圳科技的徐先生刚刚介绍了他们的Uni-Mol大型模型。
NVIDIA昨天也刚刚发布了他们的BioNeMo大型模型，未来将会有很大的应用前景。
毫无疑问，生物医学行业的未来将由计算驱动。
从计算驱动的角度来看，除了计算机辅助设计（CADD）之外，现在许多基于人工智能的工具也开始出现。
对于传统的物理计算来说，精度高，算力要求高，类似于大家熟悉的高性能计算场景。
对于人工智能来说，更注重数据，人工智能更具有启发性和创造性。
从新药研发的角度来看，从靶点发现到先导化合物优化，甚至到临床试验和上市后监管的整个过程，其实都有相应的人工智能和数字化解决方案。
目前来看，两者是互补而非替代。
今年是AI制药元年，涌现了一大批科学家创办的公司。
目前，绝大多数AI药企仍然专注于药物发现，真正涉及临床前开发或临床开发的部分还相对较少。
此外，这些企业的发展通常具有三种典型模式。
首先，基于新的范式，比如AI for Science，我们做了一些更好的AI工具来服务新药的研发。
这些初创公司将其用作 SaaS 服务并将其提供给客户。
其次，有一些CRO公司可以与传统制药公司合作，开发一些临床前候选药物。
最后，企业还可以直接开发自己的管道，作为生物技术公司，利用人工智能技术来开发新药。
不同的公司处于不同的阶段并支持这三种模式。
作为云计算厂商，我们更关心算力和数据问题。
关于计算，我们认为有以下几个问题值得关注： 1、算力需求多样化。
AIDD和传统CADD对计算能力都有巨大的需求。
例如，他们需要在短时间内完成数亿个分子的对接。
除了传统的CPU之外，我们还需要通过GPU甚至FPGA来加速。
对于企业来说，除了公有云之外，还有本地IDC或者其他多样化的算力。
如何管理是一个挑战。
2.成本优化。
面对如此大规模的算力需求，大家都有非常强烈的优化成本的意愿。
如何充分发挥云计算的弹性按需优势，利用云的灵活销售、竞价等能力来优化和管理云的使用成本。
3.HPC+AI融合。
目前既有传统的CADD工具，也有新范式的AIDD工具，两者都会被使用。
对于同样的基础设施，很可能需要实现一些HPC工作和一些AI工作。
如何在集群上实现统一管理、统一调度。
这就需要我们进行HPC+AI的统一资源管理和作业调度。
4、算法平台商业化。
很多科学家团队都有非常好的AI算法工具，但如何快速将其转化为可以提供给第三方药企的服务系统和平台产品，其实是非常具有挑战性的。
SaaS模式是AI制药初创企业需要优先考虑的模式。
对于他们来说，在短时间内获得现金流来支持持续发展非常重要。
总体来说，阿里云为AI医药行业提供的能力可以分为以下三个层次： 1、云计算是高级计算的代表。
我们为合作伙伴和最终客户提供大规模高性能基础设施。
2、针对AI医药行业多元化算力、混合云架构、HPC+AI融合等复杂IT需求，我们提供PaaS产品服务，支持海量计算任务的分布式执行。
3、从最终用户的角度，阿里云提供CADD/AIDD工具来帮助开展业务。
从初创公司的角度来看，阿里云提供IaaS和PaaS能力，帮助客户将简单的AI算法变成真正的SaaS服务，满足其特定的商业化需求。
对于高性能基础设施而言，与传统离线超级计算相比，如今基于云的HPC集群可以满足大多数业务场景的性能需求。
云超级计算是超级计算民主化和受益的重要途径。
它可以克服离线超级计算的许多问题，正在改变企业的研发和创新环境。
阿里云完全自研的飞天操作系统可以提供基于全新数据中心CIPU架构的神龙裸机服务器，虚拟化性能基本没有损失。
并且与离线超级计算相比，云计算可以提供包括CPU、GPU、FPGA在内的最新计算能力，大大提高了AI医药计算和分析的效率。
不仅如此，阿里云还推出了基于自研ARM架构的全新亿天实例，为生命科学行业等计算密集型场景提供高性价比、卓越的算力。
同等算力下，价格比Intel的IceLake低30%，比AMD的Milan低9%。
能够适应和满足遗传分析和CADD的典型业务需求。
同样基于CIPU架构，阿里云的ECS可以提供??大规模的eRDMA网络通信能力，支持G网络带宽。
时延小于5微秒，比VPC网络低70%。
因此，无需专门资金建设RDMA网络。
阿里云上的HPC集群可以通过eRDMA实现节点之间的高速互联，满足MPI和人工智能的紧??耦合任务。
最后，阿里云为HPC、大数据和人工智能计算任务提供高性能并行文件存储。
这些基础设施组合为AI制药用户提供大规模、高性能、按需弹性、多样化的计算选择，帮助客户提升效率的同时大幅降低建设和使用成本，帮助AI制药加速创新。
当然，我们也会利用弹性高性能计算（E-HPC）产品来帮助客户管理这些底层基础设施，为客户提供简单便捷的使用体验。
从创建集群到作业调度和数据可视化，我们为人工智能制药领域的客户问题提供端到端的解决方案。
E-HPC集群的规模与客户的应用负载直接相关。
例如：我们有一个云上的计算环境。
最初，没有资源，也没有费用。
当有实际任务需要运行时，可以根据实际需要的作业数量，动态创建计算节点来执行任务。
当计算完成后，计算资源自动释放，客户只需为实际使用的资源付费。
除了支持公有云模式外，大多数客户还拥有自己的离线计算资源，需要混合云解决方案。
通过E-HPC，在不改变客户离线架构和配置的情况下，我们可以利用我们基于任务负载的自动伸缩能力，利用云的弹性，解决业务紧急情况下离线计算资源不足的问题。
针对HPC+AI需求，E-HPC集成了K8S的调度能力，提供了Tensorflow、Pytorch等常用机器学习框架。
同时，AIACC的产品为深度学习中的多机多卡训练任务提供带宽优化、延迟优化等加速能力。
我们还提供无影。
从数据预处理、作业计算到最终结果可视化，为AI制药用户提供一站式研发创新环境。
最后，我们将AI制药需要考虑的全栈技术和产品保存到HPC集群模板中，包括软件安装和配置、计算和存储规格选择以及依赖的数据文件等待您。
用户只需一键安装即可开始使用。
此功能不仅适用于最终用户，也适用于我们的合作伙伴。
通过集群模板和阿里云计算巢的能力，我们可以帮助AI医药初创公司快速开发AI工具和算法，并将其转化为可商业销售的在线SaaS服务，并提供在线运维支持。
我们不仅提供技术支持，还希望创造一个场地，就像今天的会议一样。
阿里云围绕生物医药行业成立了数字智能CRO联盟，希望提供两大能力。
首先我们希望它是一个技术平台。
如今阿里云拥有非常好的基础设施，但是对于用户来说，这并不是直接可用的计算能力。
对于新药研发来说，涉及到实验部分、计算部分、模拟、模拟，包括临床试验EDC部分。
我们希望根据新药研发所需的能力图谱，汇聚最优秀的软件厂商，并能够在阿里云上使用。
形成互联互通的服务平台。
其次，针对目前商业公司井喷、大家都在前进的情况，我们希望建立一个资源对接平台。
比如生物医药协会、产业园区，还有投融资、媒体渠道，我们希望有资源对接，共同推动新药研发的关键能力。
结合这三个层面的能力，我们正在与客户、合作伙伴一起在AI制药领域积极实践和探索，并有很多成功案例。
今天，以我们的合作伙伴深圳科技为例，我们可以看到阿里云是如何全方位支持新药研发和创新的。
ABACUS是深圳科技基于AI for Science范式新推出的工具。
在双方的共同努力下，该软件可以全面适配阿里云ECS Eitian实例。
一方面，性能接近Intel实例，但成本降低30%。
另一方面，通过亿天的eRDMA能力，多节点（8节点）并行处理的效率也提升了至少25%。
如何在CADD/AIDD软件工具层面实现降本增效，目前展现出了巨大的潜力，不仅对于ARM，对于GPU/FPGA等更多异构计算能力也是如此。
通过E-HPC提供的PaaS能力，深圳科技打造了下一代药物计算平台。
阿里云提供大规模计算调度、分布式缓存等核心产品能力，可以帮助客户减轻IT负担，专注上层业务，为行业提供更多更新的AI医药平台。
基于阿里云与合作伙伴能力的深度融合，通过算巢生态、数字智能CRO联盟等多种形式，我们与深圳科技共同服务宏博药业，帮助更多行业客户采用新的AI制药工具。
加速生物医药行业数字化转型以上是我的分享，谢谢大家。
阿里云创新中心简介 阿里云创新中心将阿里巴巴技术、产品、业务的生产力转化为企业发展的宝贵动力，为科技型中小企业提供更普惠、更安全、更绿色的产品和服务。
规模企业。
，为中小企业提供技术创新、日常运营、职业技能培训、资本对接、跨境海外扩张等全方位支持。
截至目前，阿里云创新中心已为中小企业提供了2亿双创云资源，服务超过1万名创业者和50万家小微企业，孵化了众多高成长创新企业。
研究数据显示，顶级公司估值超过1亿，每年估值增速超过35%。
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