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엔비디아, 영국에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터 출시...헬스케어 AI 관련 행보는?
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#기사본문
| 의료 AI 차별화 위해 슈퍼컴퓨터 케임브리지-1 출시 아스트라제네카·킹스 칼리지 런던 등과 의학 연구 프로젝트 진행 플로리다 대와 700페타플롭스(FP) 이상의 슈퍼컴퓨터 개발에도 착수 엔비디아가 영국에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터 케임브리지-1(Cambridge-1)을 공식 출시했다. 미 투자전문매체 구루포커스(gurufocus)가 7일(현지시각) 관련 내용을 보도했다. 의료 서비스 발전을 목표로 엔비디아는 케임브리지-1에 1억 달러(한화 약 1136억 원)를 투자했다. 케임브리지-1은 컴퓨팅과 인공지능, 생명과학 분야에서 엔비디아가 수십 년 동안 쌓아온 작업의 총 집합체라는 것. 케임브리지-1에 사용한 클라라(Clara) 및 AI 프레임워크는 대규모 연구에 최적화돼 있다. DGX 슈퍼POD(DGX SuperPOD™) 슈퍼컴퓨팅 클러스터는 세계에서 가장 빠른 컴퓨터 ‘톱 50’에 속하며 100% 재생 에너지로 구동된다. 엔비디아의 설립자이자 CEO인 젠슨 황(Jensen Huang)은 "케임브리지-1이 영국 사상 초유의 규모와 속도로 질병ㆍ치료 연구의 실마리를 풀 것”이라며 “전 세계 수백만 명에게 혜택을 줄 수 있는 획기적인 연구"라고 자부했다. 경제 컨설팅 회사 프론티어 이코노믹스(Frontier Economics)의 보고서는 케임브리지-1가 향후 10년간 6억 파운드(한화 약 9409억 원)의 가치를 창출할 잠재력을 지녔다고 밝혔다. 첫 프로젝트는 ▶아스트라제네카(AstraZeneca) ▶GSK ▶가이즈(Guy’s) ▶세인트 토마스의 NHS 재단(St Thomas’ NHS Foundation) ▶킹스 칼리지 런던(King’s College London) ▶옥스퍼드 나노포어 테크놀로지스(Oxford Nanopore Technologie)와 함께한다. 치매 등 뇌 질환에 대한 이해와 AI를 활용한 신약 개발, 인간 게놈 내 질병 유발 변이 탐지의 정확성 향상 등을 연구한다. 엔비디아와 아스트라제네카는 케임브리지-1의 인공지능을 디지털 병리학에 활용하는 프로젝트를 진행 중이다. 디지털 병리학에 관해 새로운 이해를 얻기 위해서는 조직 샘플의 슬라이드 이미지 전체에 주석을 달아야 하므로 상당한 시간과 비용이 소요된다. 수천 개의 영상으로 훈련한 AI 알고리즘을 사용하면 주석 작성 과정을 생략하고 약물 반응과 상관관계가 있는 잠재적 영상의 특징을 파악할 수 있다. 아스트라제네카 바이오제약 연구개발 본부 린지 에드워즈(Lindsay Edwards) 부사장은 "이미지 크기로 인해 전체 슬라이드에 AI 알고리즘을 교육하기는 쉽지 않다"고 말했다. 그녀는 “케임브리지-1을 사용함으로써 현 작업을 확장하고 디지털 병리학에 인공지능을 적용하는 새로운 방법론을 개발할 것"이라고 설명했다. 킹스 칼리지 런던과 가이즈, 세인트 토마스의 NHS 재단은 케임브리지-1을 활용해 다양한 연령과 질병에 걸친 수만 건의 MRI 뇌를 스캔하고 합성 뇌 이미지를 생성하는 AI 모델을 가르치고 있다. 궁극의 목표는 치매ㆍ뇌졸중ㆍ뇌암 및 다발성 경화증과 같은 질병을 한층 깊이 이해하고 조기 진단 및 치료를 가능케 하는 것이다. 특히, AI 합성 뇌 모델은 전례 없이 무한한 양의 뇌 이미지를 생성할 수 있어 빠르고 정확한 진단을 도울 것으로 기대된다. 최근 엔비디아는 헬스케어 AI 분야를 선도하려는 행보를 지속하고 있다. 2020년 10월 신약ㆍ백신 발견을 촉진하기 위해 글락소스미스클라인(GSK)ㆍ 케임브리지대학교(Cambridge University)와 협력관계를 구축했다. GSK는 엔비디아 DGX A100 시스템을 활용해 업계 최초로 인공지능 기반 연구소 ‘AI 허브’를 조성했다. 영국 런던에 위치한 GSK AI 허브는 생체공학 데이터ㆍAI 방법론ㆍ첨단 컴퓨팅 플랫폼을 활용해 유전자ㆍ임상 데이터의 정밀도와 규모를 개선했다. 엔비디아는 신약 개발용 가속화 라이브러리 클라라 디스커버리를 포함해 GPU 최적화와 고성능 컴퓨팅 파이프라인 개발에 대한 전문 지식을 제공했다. 2020년 12월 엔비디아는 파이토치(PyTorch) 기반 헬스케어 오픈소스 프레임워크 MONAI(Medical Open Network for AI) 서비스를 확장한 바 있다. MONAI는 클라라 프레임워크를 기반으로 산업별 데이터 처리와 고성능 훈련 워크플로우, 최첨단 접근법의 재현 가능한 레퍼런스 구현을 통해 의료 영상용 AI 개발을 지원한다. 당시 엔비디아는 코로나 19용으로 개발한 모델을 포함해 20개 이상의 사전 훈련된 모델과 더불어 훈련 시간을 최대 6배 가속화하는 엔비디아 DGX A100 GPU의 최신 훈련 최적화 기능을 함께 제공했다. 또한, 엔비디아는 GE 헬스케어, 뉘앙스(Nuance)와 함께 헬스케어 AI 스타트업을 지원하는 인셉션 얼라이언스 포 헬스케어(Inception Alliance for Healthcare) 이니셔티브를 확대했다. 회원들은 2억 3000만건의 시험과 관련 데이터를 보유한 16개국에 걸친 400만개의 이미징ㆍ모바일 진단ㆍ모니터링 유닛 등의 데이터를 활용할 수 있다. GE 헬스케어ㆍ뉘앙스와의 협력으로 GE 헬스케어 에디슨 개발자 프로그램과 뉘앙스 AI 마켓플레이스 등에도 접근할 수 있게 되었다. 한편, 엔비디아는 플로리다 대학교(University of Florida)와 700페타플롭스(FP) 이상의 연산능력을 보유한 슈퍼컴퓨터 개발에 착수했다. 1페타플롭스는 1초당 1000조 번의 연산 처리가 가능한 국제단위다. 세계 슈퍼컴퓨터 순위 1위에 오른 후가쿠의 속도가 442페타플롭스인 점을 고려하면 독보적으로 빠른 성능이다. 플로리다대가 보유한 하이퍼게이터 슈퍼컴퓨터에 엔비디아의 DGX 슈퍼팟 아키텍처를 융합해 올해 안에 700FP 이상의 성능을 구현할 계획이다. |
#근거(객관적 수치)
엔비디아가 영국에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터 케임브리지-1(Cambridge-1)을 공식 출시했다. 미 투자전문매체 구루포커스(gurufocus)가 7일(현지시각) 관련 내용을 보도했다.
의료 서비스 발전을 목표로 엔비디아는 케임브리지-1에 1억 달러(한화 약 1136억 원)를 투자했다. 케임브리지-1은 컴퓨팅과 인공지능, 생명과학 분야에서 엔비디아가 수십 년 동안 쌓아온 작업의 총 집합체라는 것. 케임브리지-1에 사용한 클라라(Clara) 및 AI 프레임워크는 대규모 연구에 최적화돼 있다. DGX 슈퍼POD(DGX SuperPOD™) 슈퍼컴퓨팅 클러스터는 세계에서 가장 빠른 컴퓨터 ‘톱 50’에 속하며 100% 재생 에너지로 구동된다.
#추가 조사내용
1. 케임브리지-1
외부 연구 지원을 위한 NVIDIA 최초의 슈퍼컴퓨터인 Cambridge-1은 가장 긴급한 의료 문제를 AI로 해결하기 위해 구축되었습니다.
Cambridge-1은 디지털 생물학을 통한 헬스케어의 발전에 전념하며, AstraZeneca, GSK, Guy’s and St Thomas’ NHS Foundation Trust, King’s College London, Oxford Nanopore와 함께 진행하는 초기 프로젝트를 통해 치매, 암 및 기타 중병을 심층적으로 분석하고 신약 개발과 유전체 서열 분석을 가속하고 있습니다.
2. AI 허브
AI Hub는 한국정보화진흥원이 운영하는 AI 통합 플랫폼이다.
2017년 AI 학습용 데이터 구축·확산 사업의 일환으로 AI 기술·서비스 개발에 필수적인 AI데이터, 소프트웨어, 컴퓨팅자원, 소재정보 등을 원스톱으로 제공하는 것을 목적으로 한다.
현재 AI Hub에서 지원하는 서비스는 크게 인프라 서비스 4종(AI데이터, AI 소프트웨어, AI컴퓨팅, AI이지빌더)과 AI 활성화를 위한 서비스 3종(AI혁신체험, AI리더보드, AI커뮤니티)이며, AI관련 경진대회를 소개하는 페이지도 제공하고 있다.
3. 파이토치
PyTorch는 Python을 위한 오픈소스 머신 러닝 라이브러리이다. Torch를 기반으로 하며, 자연어 처리와 같은 애플리케이션을 위해 사용된다. GPU사용이 가능하기 때문에 속도가 상당히 빠르다. 아직까지는 Tensorflow의 사용자가 많지만, 비직관적인 구조와 난이도 때문에, Pytorch의 사용자가 늘어나고 있는 추세이다. 이는 Facebook의 인공지능 연구팀이 개발했으며, Uber의 “Pyro”(확률론적 프로그래밍 언어)소프트웨어가 Pytorch를 기반으로 한다
4. MONAI
MONAI 프레임 워크는 Project MONAI가 만들고있는 오픈 소스 기반입니다. MONAI는 무료로 사용 가능한 커뮤니티 지원 PyTorch 기반 프레임 워크로 의료 영상에서 딥 러닝을 수행합니다. 기본 PyTorch 패러다임에서 의료 영상 교육 워크 플로를 개발하기위한 도메인 최적화 기반 기능을 제공합니다.
5. NVIDIA Inception Alliance for Healthcare 이니셔티브
NVIDIA Inception은 약 90여 개국에서 6,500개 이상의 AI, 데이터 사이언스 분야 스타트업을 지원하는 액셀러레이터 프로그램입니다.
엔비디아는 AI 스타트업 육성을 목적으로 전 세계 6천여 개 스타트업의 연구 및 개발을 지원하는 ‘엔비디아 인셉션’ 프로그램을 운영합니다. 헬스케어 관련 스타트업은 약 1천 개로, 이 중 프리미어 회원으로 선별된 기업만이 헬스케어 프로젝트에 참가할 수 있습니다.
#적용할 점(현직자에게 물어볼 점)
1. 안드로이드 개발자는 AI 헬스케어에 어떻게 접목할 수 있을까?
2. AI는 파이썬으로 주로 쓰이는데 안드로이드와 연동을 어떻게 할까?