مركز الذكاء الاصطناعي والبيانات الضخمة في البيولوجيا التركيبية
وصف مبسط لمعدات مركز الذكاء الاصطناعي والبيانات الضخمة في البيولوجيا التركيبية

1. عنقود القدرة الحاسوبية
عُقد خوادم Xeon/EPYC بعدد أنوية 40-112 × 10-50 وحدة، مع ذاكرة 512 جيجابايت-1.5 تيرابايت للعقدة الواحدة، وإجمالي ذروة 1-5 PFLOPS.
تسريع GPU: ‏A100/H100 أو RTX 6000 Ada، بذاكرة 80 GB HBM للبطاقة الواحدة، مع دعم التعلم العميق والديناميات الجزيئية.

2. التخزين عالي السرعة
بنية متدرجة: ذاكرة تخزين مؤقت NVMe بسعة 15 تيرابايت + مصفوفة فلاش متوازية بسعة 252 تيرابايت + مكتبة أشرطة للتخزين البارد بسعة 10 بيتابايت، وعرض نطاق قراءة وكتابة 100 جيجابايت/ثانية.

3. الشبكة
• شبكة الحوسبة: بنية Fat Tree غير حاجزة عبر InfiniBand بسرعة 100 Gb، وزمن تأخير <1 ميكروثانية؛
شبكة الأعمال: وصلات احتياطية 10GbE؛
• شبكة الإدارة: قناة مستقلة خارج النطاق بسرعة 1GbE.

4. بحيرة البيانات والبرمجيات
تخزين كائني متوافق مع Hadoop/S3 مع تحكم مدمج بالإصدارات؛
جدولة بالحاويات (Kubernetes+Slurm)، ونشر بنقرة واحدة لأكثر من 200 عملية معلوماتية حيوية مثل AlphaFold وColabFold وCellpose وغيرها.
أطر عمل الذكاء الاصطناعي: PyTorch وTensorFlow وRAPIDS، مع دعم التدريب الموزّع على وحدات GPU.

5. واجهة أتمتة المختبر
مصفوفة مفاعلات دقيقة عالية الإنتاجية (ترقية مِلّي) تُغذّي وتَسحب العينات تلقائيًا، وتبثّ بيانات DO وpH وOD في الوقت الفعلي إلى المركز؛
ذراع روبوتية + تتبّع العينات عبر RFID يضمنان حلقة مغلقة لـ«نموذج بيانات التجربة».

6. التصور والأمان
4 شاشات كبيرة بدقة 4K تعرض حالة خط الأنابيب في الوقت الفعلي؛
بوابة انعدام الثقة، تشفير كامل السلسلة، ومتوافق مع اللائحة العامة لحماية البيانات (GDPR) / الأمان بالمستوى 3.

ملخص بجملة واحدة
يتكوّن المركز من ثلاثة مكونات رئيسية: «CPU + حوسبة فائقة عبر GPU + تخزين متوازٍ بسعة 100 تيرابايت + شبكة 100G». ثم تُغذّى بيانات المختبر في الوقت الفعلي عبر واجهة تجريبية مؤتمتة لتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي والتوجيه العكسي للتجارب، بما يشكّل حلقة مغلقة من «البيانات الخوارزمية والتجربة».