DKFZ

Ein wichtiger Schritt zur digitalen Onkologie

Eine neue KI-Infrastruktur im Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) ermöglicht komplexere Rechenmodelle.

Neue KI-Infrastruktur

Neue KI-Infrastruktur hilft, die Datenflut zu bändigen. | BlackJack3D/iStockphoto

Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) wie z. B. Deep Learning durch neuronale Netze werden in der Gesundheitsforschung und der personalisierten Medizin immer wichtiger. Auch in der Onkologie fallen durch neue experimentelle und diagnostische Verfahren wie der Genomsequenzierung oder der Ganzkörper-Bildgebung mit Magnetresonanztomografie immer größere Datenmengen an.

Auswertung der Daten verbessern

Die Auswertung dieser Daten mit KI ermöglicht es, unbekannte Muster und unerwartete Zusammenhänge zu erkennen. Dadurch können Wissenschaftler entscheidende Beiträge zur Krebsforschung leisten, und damit Ärzte bei der Diagnosestellung und bei der Therapieentscheidung unterstützen. Allerdings haben sowohl die Daten als auch die verwendeten neuronalen Netze mittlerweile eine Komplexität erreicht, die mit gängiger Computertechnik nicht mehr handhabbar ist.

Hirntumoren

MRT- und PET-Aufnahmen enthalten Informationen, mit deren Hilfe ein Computerprogramm lernen kann, molekulargenetisch verschiedene Hirntumoren voneinander zu unterscheiden.

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Zwei neue Supercomputer

Das DKFZ hat deshalb nun eine neue Infrastruktur in Betrieb genommen. Sie basiert auf zwei extrem leistungsfähigen Supercomputern, die Grafikprozessoren für das Deep Learning benutzen. Jeder dieser Supercomputer verfügt dafür über 16-mal so viel Speicher wie bisherige Technologien und hat eine Rechenkapazität, die 600 klassischen Prozessoren entspricht. Dies ermöglicht es den Wissenschaftlern, Rechenmodelle zu benutzen, die um ein Vielfaches komplexer sind als die bisher verwendeten.

Zum ersten Mal in Deutschland

Das DKFZ ist die erste deutsche Einrichtung im Gesundheitswesen, die diese Technologie einsetzt. Es betreibt damit zugleich die größte Installation dieser Art im Bereich Forschung und Bildung in ganz Deutschland.

Zahlreiche Abteilungen und Arbeitsgruppen am DKFZ sowie am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen werden nun gemeinsam mit ihren Kooperationspartnern die neue Server-Infrastruktur für innovative Forschungsprogramme nutzen. Ziel ist beispielsweise, die nächste Generation der medizinischen Bild- bzw. Genomanalyse zu entwickeln oder die computergestützte Chirurgie voranzutreiben. Im Rahmen der neu gegründeten Helmholtz Information & Data Science School for Health (www.hidss4health.de) eröffnet die Installation auch ganz neue Möglichkeiten bei der Ausbildung von Nachwuchswissenschaftlern.

Quelle: DKFZ