Project Clara

Продукт
Разработчики: Nvidia (Нвидиа)
Дата премьеры системы: март 2018 г
Дата последнего релиза: 2020/05/14
Отрасли: Фармацевтика, медицина, здравоохранение
Технологии: Суперкомпьютер

Содержание

2020: ИИ-модели для диагностики и лечения COVID-19

14 мая 2020 года компания NVIDIA заявила о расширении возможностей платформы для задач здравоохранения NVIDIA Clara чтобы помочь медицинскому сообществу лучше диагностировать и лечить COVID-19.

Платформа Nvidia Clara пополнилась новыми ИИ-моделями для выявления COVID-19

Со слов разработчика, платформа объединяет ИИ и ускоренные вычисления, помогая исследователям в области медицины, поставщикам технологических решений и больницам справляться с пандемией быстрыми методами:

  • Рекордная скорость секвенирования генома — ПО NVIDIA Clara Parabricks для геномики, доступное по бесплатной 90-дневной лицензии для исследователей COVID-19, демонстрирует высокую скорость работы: анализ полной последовательности ДНК генома человека занимает менее 20 минут.
  • ИИ-модели для распознавания болезней — доступные уже на май 2020 года, ИИ-модели были разработаны совместно с Национальными институтами здравоохранения для изучения последствий COVID-19 по КТ снимков груди и создания инструментов для лучшего понимания, измерения и распознавания инфекций.
  • NVIDIA Clara Guardian для небольших больниц — представленная система NVIDIA Clara Guardian применяет технологии умного видеоанализа и автоматического распознавания речи, чтобы «умные» госпитали могли выполнять мониторинг основных жизненных показателей пациентов при минимальном вовлечении сотрудников.

«
«Пандемия COVID-19 ускорила взаимодействие технологической, исследовательской и медицинской индустрий с целью разработки новых вычислительных решений, позволяющих быстрее понять, как распространяется и насколько опасна эта болезнь. Еще никогда необходимость в применении лучших ИИ-технологий и ускоренных вычислений ко всем аспектам здравоохранения не было столь острой. Результаты применения новейших технологий будут ощутимы далеко за пределами пандемии»,

отметила Кимберли Пауэлл (Kimberly Powell), вице-президент направления Healthcare в NVIDIA
»

NVIDIA Clara Parabricks работает на GPU NVIDIA A100. NVIDIA также представила GPU-ускоряемые конвейеры секвенирования РНК, которые выдают результаты менее чем за два часа, что дает исследователям важную информацию о восприимчивости пациента к болезни, ее прогрессирования и реакции на лечение, подчеркнули в NVIDIA.

«
«В нашей работе дорога каждая минута. NVIDIA Clara Parabricks применяют исследователи в Центре редких детских заболеваний, чтобы определить наиболее эффективные методы лечения для каждого пациента и обеспечить получение результатов в течение дня»,

отметил Глэн Отеро (Glen Otero), вице-президент по научным вычислениям Исследовательского института трансляционной геномики
»

Чтобы пользователи могли получить преимущества от ускорения NVIDIA Clara Parabricks в облаке, NVIDIA вносит свою лепту и в развитие корпоративной облачной платформы DNAnexus.

Чтобы обеспечить специалистов дополнительными инструментами в борьбе с COVID-19, NVIDIA представила ряд ИИ-моделей, которые помогут им определять и изучать заболевших людей с помощью данных КТ-сканов грудной клетки. По данным NVIDIA на май 2020 года эти модели уже доступны в релизе Clara Imaging в библиотеке NGC.

ИИ-модели помогут определять и изучать заболевших людей с помощью данных КТ-сканов грудной клетки

В моделях, созданных командой исследователей NVIDIA совместно с врачами и специалистами по анализу данных в Национальном центре исследований здоровья (NIH), применялись данные из регионов с высоким уровнем заболевания COVID-19, включая Китай, Италию, Японию и США. Данные ИИ-модели были созданы с помощью фреймворка NVIDIA Clara для Аппараты_медицинской_визуализации_(мировой_рынок)|медицинской визуализации]]. NVIDIA Clara содержит характерные для данной области инструменты обучения и внедрения, что позволило NVIDIA и NIH создать эти модели менее чем за три недели, утверждают в NVIDIA.

Создание надежных ИИ-моделей является одним из глобальных приоритетов, считают в NVIDIA, однако обмен данными зачастую упирается в существующие межгосударственные ограничения. По данным на май 2020 года разрабатывается международная инициатива по изучению COVID-19, возглавляемая NVIDIA и Массачусетским Госпиталем Бригэм, для применения ИИ-моделей COVID-19 к рентгеновским снимкам. Это позволит адаптировать методы работы локально, обеспечивая защищенность персональных данных пациентов.

Согласно заявлению разработчика, фреймворк NVIDIA Clara Guardian открывает доступ к критически важной экосистеме ИИ-решений для обеспечения безопасности населения и мониторинга пациентов путем замены использующихся датчиков на умные. К важным сценариям использования относится автоматическое измерение температуры тела, детекция ношения защитных масок, определение соблюдения дистанции и удаленный мониторинг пациентов.

Партнеры по экосистемы применяют обученные модели и перенос обучения для создания и внедрения ИИ-приложений, объединяющих обработку зрительных, речевых и языковых данных. Платформа NVIDIA EGX Edge AI platform дает возможность безопасно разворачивать и управлять парком устройств в больничном окружении.

По данным NVIDIA на май 2020 года решения на базе NVIDIA Clara Guardian применяют уже десятки партнеров в более чем 50 больницах и 10 000 палатах во всем мире.

2018

Анонс Clara AI

19 марта 2019 года Nvidia представила новый набор инструментов Clara AI, предназначенный для обучения и развертывания алгоритмов искусственного интеллекта в сфере медицинской визуализации.

По словам разработчика, Clara AI включает в себя 13 ИИ-алгоритмов и программных средств для классификации и сегментации изображений. Кроме того, его функция создания вспомогательных аннотаций направлена на ускорение создания структурированных наборов данных и позволяет создавать аннотации к изображениям в считанные минуты. Инструментарий также поддерживает перенос обучения, позволяя адаптировать существующие модели к местным показателям. С помощью переноса обучения ИИ могут быть адаптированы к местной базе данных пациентов без необходимости перемещать эту конфиденциальную информацию или делиться ею.

Nvidia представила набор инструментов Clara AI для обучения и развертывания алгоритмов ИИ в сфере медицинской визуализации

Эти функции включены в комплект разработки ПО Clara Train SDK. Кроме того, был разработан Clara Deploy SDK, предоставляющий среду разработки и развертывания ИИ для медицинской визуализации. По словам представителей Nvidia, для облегчения интеграции моделей ИИ в существующий рабочий процесс в Deploy SDK используются такие стандарты, как DICOM.

К марту 2019 года Clara AI активно используется Немецким центром исследования рака. Он включил этот инструментарий в программу с открытым исходным кодом для работы с медицинскими изображениями (MITK). В частности, Центр интегрировал Clara Train SDK в плагин MITK Workbench Segmentation, предоставив 2D- и 3D-инструменты для редактирования и сегментации полигонов. В Клиническом центре Национального института здравоохранения США исследователи и ученые Nvidia использовали Clara AI для разработки метода генерализации доменов с целью выделения простаты из окружающей ткани на МРТ-снимках. При тестировании локализованная модель достигла производительности врача-рентгенолога и превзошла другие алгоритмы, которые обучались и оценивались на данных из той же области.

С апреля 2019 года Clara AI станет доступен для всех больниц, исследовательских институтов и центров медицинской визуализации.[1]

Выход Clara SDK в публичный доступ

В конце ноября 2018 года Nvidia выпустила в публичный доступ комплект разработки программного обеспечения Clara - набор вычислительных алгоритмов с ускорением графической обработки, примерами приложений и т.д. Кроме того, компания представила набор инструментов Transfer Learning Toolkit и AI Assisted Annotation SDK — два ИИ-инструмента, предназначенных для обработки медицинских изображений.

Комплект для разработки ПО Clara предоставляет разработчикам инструменты для графического анализа (Vulkan и Optix), вычислений (CUDA, cuFFT и cuBlas) и ИИ-библиотеки (CT Recon, Volume Segmentation, Lung Detection, Render Server); примеры приложений для обработки и рендеринга изображений и приложения для оптимизации рабочих процессов при КТ, МРТ и УЗИ. В будущем он также будет использовать Kubernetes, систему хранения данных с открытым исходным кодом Google, чтобы автоматизировать развертывание и управление приложениями во встроенных, локальных и облачных средах. Ряд партнеров Nvidia, в том числе ImFusion, Aidence, Arterys, Visage Imaging, Nuance, InferVision, Imagia, Trtle Medical и Kheiron, протестировали Clara в рамках пилотной программы.

Анонс Project Clara

В конце марта 2018 года производитель графических решений Nvidia анонсировал вычислительную платформу Project Clara, предназначенную для медицинской визуализации.

Суперкомпьютер, представленный на конференции Nvidia GTC 2018, позволяет запускать множество вычислительных инструментов одновременно. В Clara применяются виртуальные графические процессоры Nvidia, чтобы обеспечить одновременный доступ многим пользователям.

Clara способен выполнять вычисления для любого инструмента — КТ, МРТ, УЗИ, рентген или маммография. Балансировщик нагрузки Kubernetes на GPU позволяет эффективно масштабировать вычисления по запросу.

«
Новые технологии кардинально меняют здравоохранение, — говорит доктор Грэг Захарчук (Greg Zaharchuk), учредитель Subtle Medical, радиолог и доцент на кафедре радиологии в Стэнфорде. — Идея Nvidia о виртуализированном медицинском суперкомпьютере - это новая глава, которая кардинально изменит наши возможности в области медицины.
»

Медицинская визуализация помогает определять заболевания на ранней стадии. Благодаря совершенствованию технологий диагностики, начать работать со многими заболеваниями сегодня можно на самых ранних стадиях. Теперь в развитие этой области вносят вклад и параллельные вычисления, которые развивает Nvidia.

Компания сотрудничает с большим количеством компаний и стартапов в области здравоохранения, а также с многочисленными научно-исследовательскими медицинскими учреждениями. Их ИИ-приложения, такие, как AutoMap и V-Net, вносят весомый вклад в развитие радиологии.

Оригинальный УЗИ-снимок левого желудочка сердца (слева) и изображение с обработкой V-Net (справа); в алгоритме V-Net применяется 3D-сегментация для автоматического измерения объема крови, проходящего через сердце

Для современных приложений медицинской визуализации нужны новые уровни вычислений, масштабируемости и доступности. Project Clara — это вычислительная платформа Nvidia, призванная совершить революцию в данной области, говорится в сообщении Nvidia.[2]

Примечания



РЕШЕНИЕ НА БАЗЕ (1) СМ. ТАКЖЕ (3)
Название решенияРазработчикКоличество
проектов
Clara GuardianNvidia (Нвидиа)0


Распределение вендоров по количеству проектов внедрений (систем, проектов) с учётом партнёров

За всю историю
2017 год
2018 год
2019 год
Текущий год

  РСК Технологии (1, 2)
  Cray (1, 2)
  Nvidia (Нвидиа) (1, 1)
  Bull (Atos IT Solutions And Services) (1, 1)
  Другие (0, 0)

  Nvidia (Нвидиа) (1, 1)
  Fujitsu (1, 1)
  Bull (Atos IT Solutions And Services) (1, 1)
  Atos SE (1, 1)
  МЦСТ (1, 1)
  Другие (0, 0)

  МЦСТ (1, 1)
  Nvidia (Нвидиа) (1, 1)
  Bull (Atos IT Solutions And Services) (1, 1)
  Другие (0, 0)

Распределение базовых систем по количеству проектов, включая партнерские решения

За всю историю
2017 год
2018 год
2019 год
Текущий год