Supercomputeren

Det kræver en supercomputer at omsætte patientprøver til data om generne. Kernen i Nationalt Genom Center er derfor en supercomputer, der kan rumme og analysere al den data, som bliver indsamlet fra patienterne på tværs af landet.

Kernen i den infrastruktur, der stilles til rådighed for alle landets hospitaler, er et supercomputersystem. Nationalt Genom Center skal derfor sikre, at alle patienter får de samme muligheder for genetisk analyse af høj kvalitet, uanset hvor de bor i landet.

Nationalt Genom Center vil være blandt de førende i verden, når det kommer til at håndtere enorme mængder af forskelligartede sundhedsdata inden for personlig medicin. Det betyder, at supercomputersystemet designes, så det kan indsamle, opbevare, analysere, behandle og kombinere ekstremt store og forskellige datamængder. Supercomputerens systemer betyder derfor, at der kan kombineres store mængder af forskellige typer af data. Det kan fx være tekst fra patientjournaler, røntgenbilleder og genetiske data. Supercomputeren har så stor analysekraft, at den vil være i stand til at afdække mønstre og sammenhænge, som giver et meget præcist billede af den patient, der skal behandles.

Supercomputersystemet betyder samtidig, at danske sundhedsforskere får bedre mulighed for at inddrage patienternes genetiske data i forskning, der skal føre til udvikling af nye eller forbedrede behandlinger til gavn for fremtidens patienter. Computersystemet vil have en kapacitet, som muliggør afvikling af meget store forskningsprojekter inden for Personlig Medicin. Forskningsprojekterne forventes at skabe ny og banebrydende viden omkring Personlig Medicin, som vil medvirke til at indføre ny viden og behandling af patienter. Det sker også gennem nye databaser, som oprettes, og som vil give en meget præcis kortlægning og viden om den enkelte patients genetisk profil i forhold til dennes behandling. Derfor er der tale om et nyt og banebrydende system, som giver mulighed for et nyt samspil mellem patient og forskning, hvilket er centralt i forhold til at udvikle Personlig Medicin.

Supercomputerens kraft skal være meget stor, fordi data om alle generne hos bare én patient fylder 100-200 GB – det svarer til en papirbunke på højde med Rundetårn. Det stiller fx meget store krav til den computer, som skal hjælpe med at finde de genvarianter, der hos lige præcis denne patient fører til sygdom eller øget sygdomsrisiko. Selvom vores genetiske arvemasse, når det befinder sig i vores celler, fylder meget lidt, rummer den enorme mængder informationer. Det er derfor en ekstremt krævende computeropgave at søge i de titusindvis af genomer og genvarianter, supercomputerens databaser skal rumme. 

patientdata infografik

Data om alle generne hos bare én patient fylder 100-200 GB - det svarer til en papirbunke på højde med Rundetårn.

Supercomputerdesignet balancerer sikkerhed med performance. Det vil sige, at sikkerhed for data er et designparameter, som computersystemets ydeevne er underlagt. Supercomputeren vil leve op til internationale sikkerhedsstandarder og designes, så patienternes data bliver opbevaret og brugt med den højeste grad af sikkerhed. Det nationale supercomputersystem vil være verdensførende, når det gælder datasikkerhed. Både genomdata og andre typer sundhedsdata vil fremover kunne blive opbevaret og anvendt på en langt mere sikker måde end hidtil.

Download notat: Sikkerhed i forbindelse med etablering og drift af den fælles nationale teknologiske infrastruktur for Personlig Medicin (PDF)

Fakta om supercomputeren

  • Supercomputeren vil have ca. 17.000 CPU-kerner. Det betyder, at supercomputeren har den samme regnekraft som over 4000 Personlige Computere (PC'ere) i gennemsnit. Når en CPU har flere kerner, betyder det, at processoren er bedre til at køre flere programmer på samme tid.
  • Supercomputerens performance er over 1200 TFLOP/s (Teraflops). Teraflops svarer til kapaciteten af en processor til at beregne en trillion såkaldte floating point-operationer hvert sekund. Så 1200 TFLOPS betyder altså, at processoren kan håndtere 1200 trillioner floating points operationer hvert sekund i gennemsnit.
  • Supercomputeren er baseret på "security by design"
  • Supercomputeren fylder tre containere, der er 18,5 meter lange.
  • Supercomputeren er specielt designet til Life Science, som kan håndtere store mængder data både sikkert, fleksibelt og præcist. 
  • Supercomputeren vil ikke påvirkes af Intel CPU-fejlene, spectre og meltdown.
  • Supercomputeren er "grøn" - 70 pct. af computerens servere afkøles med 40 graders varmt vand, og varmen herfra genanvendes til opvarmning af de omkringliggende bygninger. 

Eksempel på den datateknologiske rejse

 

  • Universitetshospitaler
  • Nationalt center for helgenomsekventering Øst og Vest
  • Nationalt High Performance Computing og Nationalt Genom Center
1.
Reagensglas ikon

Når patienten har samtykket til at få foretaget en omfattende genetisk analyse, sendes patientens prøve fra Aalborg Universitetshospital til det nationale og avancerede helgenomsekventeringscenters ene laboratorienhed i Aarhus

2.
Computer med DNA streng på skærmen og hængelås

Patientens genetiske data overføres til det nationale High Performance Computing Center.

3.
Computerskærm med DNA streng på skærmen og to mennesker som ser på skærmen

Sundhedspersonale på universitetshospitalet får adgang til at fortolke på patientens genetiske data via den sikre IT-infrastruktur i det nationale High Performance Computing Center, og lægen på hospitalet, hvor patienten bliver behandlet, modtager resultatet af analysen. Lægen forklarer patienten, hvordan analysen kan anvendes i behandlingen.

4.
Hånd med medicin inden i og forstørrelsesglas med bogstaver inden i

Den kliniske rapport indgår herefter i patientens elektroniske patientjournal og i de nationale vidensdatabaser, der skal give en bedre understøttelse af den lægelige anvendelse i klinikken til gavn for patienten.