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Medizinische Forschung Mit künstlicher Intelligenz neue Arzneiwirkstoffe entwickeln

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 2 min Lesedauer

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Künstliche Intelligenz ermöglicht die Entwicklung neuer Medikamente gegen Krankheiten. Nvidia hat eine Softwareplattform mit vortrainierten KI-Modellen entwickelt. Mit ihr lassen sich Moleküle generieren, die auf die jeweiligen Anwendungen optimiert sind.

Mit künstilcher Intelligenz können Forscher neue Moleküle entwickeln. Dahinter steht NIM von Nvidia, eine Softwareplattform mit benutzerdefinierten und vortrainierten KI-Modellen.
Mit künstilcher Intelligenz können Forscher neue Moleküle entwickeln. Dahinter steht NIM von Nvidia, eine Softwareplattform mit benutzerdefinierten und vortrainierten KI-Modellen.
(Bild: Nvidia)

Künstliche Intelligenz verändert die Industrie und die Medizin. Mit Hilfe von KI werden medizinische Bilder verbessert und neue Wirkstoffe für Medikamente entwickelt. Nvidia hat hierfür innovative Microservices vorgestellt. Die Nvidia NIM-KI-Modelle und Workflows optimieren 25 Services für das Gesundheitswesen. Sie dienen als Bausteine für die Erstellung und Bereitstellung von Cloud-nativen Anwendungen und bieten Bildgebung, natürliche Spracherkennung sowie digitale Biologiegenerierung, -vorhersage und -simulation.

Was ist NIM von Nvidia?

Nvidia hat mit NIM eine neue Softwareplattform entwickelt, die benutzerdefinierte und vortrainierte KI-Modelle schnell und effizient in Produktionsumgebungen bereitstellt. NIM kombiniert ein gegebenes Modell mit einem optimierten Inferenz-Engine und packt sie in einen Container, der als Microservice zugänglich ist. Dadurch können Entwickler AI-Modelle ohne umfangreiche AI-Kenntnisse schnell und einfach deployen. NIM unterstützt eine Vielzahl von Modellen, darunter Nvidia, A121, Adept, Cohere, Getty Images, Shutterstock sowie Open-Source-Modelle von Google, Hugging Face, Meta, Microsoft, Mistral AI und Stability AI. Die Plattform arbeitet bereits mit führenden Unternehmen wie Amazon, Google und Microsoft zusammen, um diese NIM-Microservices über SageMaker, Kubernetes Engine und Azure AI verfügbar zu machen. Darüber hinaus wird NVIDIA NIM in Frameworks wie Deepset, LangChain und LlamaIndex integriert. NVIDIA schafft mit NIM ein Ökosystem von AI-fähigen Containern, die auf ihrer Hardware basieren. Diese Container bieten kuratierte Microservices als Kernsoftwareebene für Unternehmen, um ihre KI-Roadmap zu beschleunigen.

Microservices für das Gesundheitswesen

Die Microservices umfassen eine umfangreiche Sammlung von Modellen für die Arzneimittelentwicklung. Dazu gehören MolMIM für die generative Chemie, ESMFold für die Vorhersage der Proteinstruktur und DiffDock, welches Forschern dabei hilft, die Interaktion von Arzneimittelmolekülen mit Zielmolekülen besser zu verstehen. Insgesamt bieten die Microservices eine solide Grundlage für die Arzneimittelentwicklung. Der Mikroservice VISTA 3D beschleunigt die Erstellung von 3D-Segmentierungsmodellen. Der Universal DeepVariant Microservice bietet eine über 50-fache Geschwindigkeitssteigerung für Variantenaufrufe in Genomanalyse-Workflows im Vergleich zur herkömmlichen DeepVariant-Implementierung auf der CPU.

Orion ermöglicht Forschern die Erstellung, Durchsuchung und Modellierung von Datenbibliotheken mit Hunderten von Milliarden Verbindungen. BioNeMo-Microservices wie MolMIM und AlphaFold-2 erweitern die Designfähigkeiten von Orion durch ihre generative Chemiemodelle und das Modell für die Proteinfaltung. Damit sind Forscher in der Lage, Moleküle zu erzeugen, die entsprechend den spezifischen Bedürfnissen der Wissenschaftler optimiert sind.

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