国产精品日韩在线观看一区二区,女人裸体性做爰全过,欧美日本一道本一区二区

LeDock是蘇黎世大學(xué)Zhao HongTao在博士期間開發(fā)的一款分子對(duì)接軟件，專為快速準(zhǔn)確地將小分子靈活對(duì)接到蛋白質(zhì)而設(shè)計(jì)。

LeDock優(yōu)于大部分商業(yè)軟件，在Astex多樣性集合上實(shí)現(xiàn)了大于90％的構(gòu)象預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度，對(duì)接時(shí)間最快僅需三秒。

LeDock同時(shí)支持Windows、Linux和MacOS三大操作系統(tǒng)。

Linux版支持大規(guī)模虛擬篩選，需要通過代碼操作才能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

Windows版的圖形界面極大簡(jiǎn)化了藥物化學(xué)家常見多重復(fù)雜的對(duì)接過程，但每次任務(wù)只能對(duì)接一個(gè)分子，效率極低，只適用于少量對(duì)接場(chǎng)景。

如果考慮到不少用戶還有分子庫(kù)相關(guān)的需求，無論哪種版本，對(duì)用戶來說，都有點(diǎn)難搞。

今天我們就通過一個(gè)LeDock實(shí)證來聊聊，怎么幫助大家愉快地（不寫代碼）提高大規(guī)模分子對(duì)接效率（少點(diǎn)手動(dòng)），甚至還能解決一些別的問題（一些爽點(diǎn)），擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)的空間和范圍，放飛研發(fā)人員的想象力。

科研這件事，還是需要有點(diǎn)兒想象空間的。

用戶需求

某藥企藥物化合部想使用LeDock進(jìn)行20萬分子對(duì)接任務(wù)，但本地只有兩臺(tái)48核的工作站。

如果按Windows版的一對(duì)一串行對(duì)接模式，假設(shè)按1分鐘一個(gè)算吧，不吃不喝不睡不關(guān)機(jī)，也要對(duì)接138天。如果再加上中間出錯(cuò)修改、參數(shù)配置、分子庫(kù)處理，無數(shù)次重復(fù)手動(dòng)操作步驟，就，沒法算了。。。

如果用Linux版，這一時(shí)長(zhǎng)就取決于兩個(gè)點(diǎn)：本地?fù)碛械馁Y源數(shù)量和IT能力的高低。

所以，他們有以下幾個(gè)問題：

1. 基于現(xiàn)實(shí)條件，怎么快速達(dá)成用LeDock跑20萬分子對(duì)接任務(wù)這個(gè)目標(biāo)？

2. 能不能使用更友好的圖形界面來進(jìn)行操作？甚至把一些工作流程固定，下次直接就能用，還可以分享給同事？

3. 能不能幫忙準(zhǔn)備分子庫(kù)？

實(shí)證目標(biāo)

1、能否讓用戶擁有Windows版和Linux版的雙重優(yōu)點(diǎn)，不用寫代碼，也能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模虛擬篩選？

2、LeDock任務(wù)能否在fastone云平臺(tái)大規(guī)模運(yùn)行且效率顯著提升？

3、用戶很多常見復(fù)雜的手動(dòng)操作，能不能自動(dòng)化進(jìn)行？

4、是否能為用戶提供開箱即用的分子庫(kù)？

實(shí)證參數(shù)

產(chǎn)品類型：

速石FCC-E產(chǎn)品

操作系統(tǒng)及應(yīng)用：

LeDock Linux版

適用場(chǎng)景：

研究配體和受體（藥物分子）相互作用的模擬方法

云端硬件配置：本任務(wù)屬于CPU密集型任務(wù)，對(duì)內(nèi)存的需求不高，因此我們選擇了高性價(jià)比的云端計(jì)算優(yōu)化型實(shí)例（CPU/內(nèi)存=1:2）。

用戶完整工作流程圖

用戶打開應(yīng)用，提交蛋白質(zhì)pdb文件，選擇分子庫(kù)文件和資源后，由fastone平臺(tái)進(jìn)行分子對(duì)接并打分，用戶可直接查看結(jié)果，提取目標(biāo)分子，進(jìn)行下一步化合物研究。

實(shí)證過程

一、開箱即用，一鍵定位&加密的分子庫(kù)

1. 開箱即用的分子庫(kù)

對(duì)接開始前，用戶除了蛋白質(zhì)pdb文件，還需要準(zhǔn)備分子庫(kù)文件。分子庫(kù)大多來自海外，其本身的大小和數(shù)據(jù)質(zhì)量，直接影響著后續(xù)虛擬篩選階段的命中率。對(duì)用戶來說，需要將分子庫(kù)從外網(wǎng)下載到本地，有些數(shù)據(jù)量動(dòng)輒幾十T，如果還涉及分子結(jié)構(gòu)從2D轉(zhuǎn)換到3D等復(fù)雜處理，運(yùn)算量相當(dāng)大，要么耗時(shí)間，要么耗錢。

我們已經(jīng)準(zhǔn)備好開箱即用的分子庫(kù)供用戶使用，包括：Zinc、DrugBank、Maybridge、Enamine等。

因?yàn)長(zhǎng)eDock僅支持mol2格式，fastone平臺(tái)會(huì)在對(duì)接前，自動(dòng)將sdf格式轉(zhuǎn)換成多分子mol2格式文件，同時(shí)完成拆分，使單個(gè)分子對(duì)應(yīng)一個(gè)mol2文件。否則，直接把多分子mol2文件放進(jìn)去對(duì)接，只會(huì)讀取第一個(gè)分子。

2. 一鍵定位&加密的分子庫(kù)索引系統(tǒng)

用戶篩選完分子后，還要在20萬個(gè)分子的原始庫(kù)里迅速定位并提取出來。這難度不亞于只知道書名但要在圖書館里找書，茫茫書海，大海撈針。

我們的分子庫(kù)索引系統(tǒng)就派上了大用場(chǎng)。

這套索引和圖書館索引系統(tǒng)類似，將原始分子名字通過加密轉(zhuǎn)換成唯一ID， ID相當(dāng)于GPS定位，表示該分子在原始庫(kù)里的具體位置。

比如，某分子的唯一ID為“A-G22-18578”，即表示他位于分子庫(kù)A區(qū)G22柜的第18578個(gè)，可以輕松將分子提取出來。

這道索引系統(tǒng)相當(dāng)于為原始分子庫(kù)做了一道數(shù)據(jù)加密和定位系統(tǒng)，除了用戶沒人知道最終提取出來的是哪些分子，既保護(hù)了數(shù)據(jù)的安全性，又讓用戶能迅速定位到某個(gè)分子。

二、云端大規(guī)模業(yè)務(wù)驗(yàn)證

200000個(gè)分子上云

用戶使用fastone平臺(tái)，在云端調(diào)度768核計(jì)算資源，成功對(duì)接200000個(gè)分子，從中篩選出了300個(gè)分子，進(jìn)行下一步的化合物研究。此次任務(wù)對(duì)接共耗時(shí)3.5小時(shí)，平均對(duì)接一個(gè)分子只需45S。

這里要說明一下，這個(gè)45S不是純分子對(duì)接時(shí)間，是包括了用戶的整個(gè)工作流程所有操作在內(nèi)的。而且，不同分子之間的對(duì)接時(shí)長(zhǎng)是不一樣的，時(shí)間會(huì)被對(duì)接得慢的分子拉長(zhǎng)，無法直接橫向?qū)Ρ取１热缬脩粼谶M(jìn)行3萬分子對(duì)接的時(shí)候，平均時(shí)長(zhǎng)卻達(dá)到了90S。

實(shí)證過程：

1. 云端調(diào)度48核計(jì)算優(yōu)化型實(shí)例運(yùn)算一組LeDock任務(wù)（對(duì)接約200000個(gè)分子），耗時(shí)3262.6分鐘；

2. 云端調(diào)度96核計(jì)算優(yōu)化型實(shí)例運(yùn)算一組LeDock任務(wù)（對(duì)接約200000個(gè)分子），耗時(shí)1630.8分鐘；

3. 云端調(diào)度192核計(jì)算優(yōu)化型實(shí)例運(yùn)算一組LeDock任務(wù)（對(duì)接約200000個(gè)分子），耗時(shí)815.1分鐘；

4. 云端調(diào)度384核計(jì)算優(yōu)化型實(shí)例運(yùn)算一組LeDock任務(wù)（對(duì)接約200000個(gè)分子），耗時(shí)407.2分鐘；

5. 云端調(diào)度768核計(jì)算優(yōu)化型實(shí)例運(yùn)算一組LeDock任務(wù)（對(duì)接約200000個(gè)分子），耗時(shí)203.3分鐘。

從圖上可以看出，LeDock任務(wù)在云端的線性擴(kuò)展性表現(xiàn)良好，當(dāng)云端資源增加到768核之后，運(yùn)算時(shí)間縮短到了3個(gè)多小時(shí)，極大地提升了運(yùn)行效率。

即使當(dāng)分子數(shù)量增加到2800萬這個(gè)量級(jí)，我們調(diào)用10萬核CPU資源，在AutoDock Vina這個(gè)應(yīng)用上也同樣表現(xiàn)優(yōu)秀，可參考《提速2920倍！用AutoDock Vina對(duì)接2800萬個(gè)分子》

三、自動(dòng)，自動(dòng)，全是自動(dòng)

1. 單機(jī)模式VS并行化

我們把跑分子對(duì)接這個(gè)任務(wù)分成三種不同的IT難度等級(jí) ：

沒有難度：單機(jī)單CPU核，單任務(wù)。

中等難度：單機(jī)多CPU核，多任務(wù)。

王者難度：多機(jī)多CPU核，多任務(wù)。

想要對(duì)三種難度等級(jí)深入了解，看這里《揭秘20000個(gè)VCS任務(wù)背后的“搬桌子”系列故事》

如果按照“沒有難度”這個(gè)等級(jí)，200000個(gè)分子串行排隊(duì)，一個(gè)任務(wù)跑1分鐘，我們開頭已經(jīng)算過了，基本沒什么現(xiàn)實(shí)可操作性。

我們直接將你帶飛到"王者難度"，在n臺(tái)n核的機(jī)器上跑，效率提升n*n倍，理論上n可以無限大。這個(gè)數(shù)字用戶可以自行設(shè)定。

2. 一次設(shè)定，跑完20萬個(gè)任務(wù)

怎么把一些工作流程固定，不用一次次重新設(shè)定，下次直接一鍵使用。甚至還可以分享給其他同事，提高大家的工作效率？

到了速石傳統(tǒng)藝能項(xiàng)目—自定義模板出馬的時(shí)候了。

我們將用戶跑LeDock的工作流程固定成一套模板：

step 1：用戶提交蛋白質(zhì)pdb文件；

step 2：用戶選擇sdf格式分子庫(kù)文件；

step 3：fastone平臺(tái)自動(dòng)將sdf格式轉(zhuǎn)換為mol2格式分子庫(kù)文件；

step 4：fastone平臺(tái)自動(dòng)進(jìn)行多分子拆分；

step 5：fastone平臺(tái)將蛋白質(zhì)、參數(shù)文件與mol2格式分子進(jìn)行對(duì)接；

step 6：fastone平臺(tái)掃描所有已完成對(duì)接的分子，進(jìn)行打分；

step 7：用戶查看打分結(jié)果；

step 8：用戶篩選并從分子庫(kù)里提取出分子，進(jìn)行下一步化合物研究。

用戶在這個(gè)模板的基礎(chǔ)上，自行調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)，就能按這個(gè)流程一路跑下去了。

一次設(shè)定，反復(fù)使用，省時(shí)省力，還不用擔(dān)心以后不小心出錯(cuò)。

這套自定義模板不但能分享，還可以跨應(yīng)用設(shè)定，可以展開看看《1分鐘告訴你用MOE模擬200000個(gè)分子要花多少錢》

3. 自動(dòng)檢查文件完整性

這個(gè)自動(dòng)檢查包括兩個(gè)部分：

第一，用戶上傳配置文件的同時(shí)，速石平臺(tái)內(nèi)置的檢查程序，會(huì)自動(dòng)檢查文件完整性。

每個(gè)步驟需要用到的文件量很可能不一致，如果用戶運(yùn)行到第五六步了，才發(fā)現(xiàn)某個(gè)上傳文件有問題，應(yīng)該會(huì)非常崩潰。

第二，對(duì)接完成后，我們會(huì)對(duì)完成打分的文件數(shù)和初始文件庫(kù)做日志校驗(yàn)，看數(shù)據(jù)是否有丟失。平常情況下，用戶可能很難察覺。

在這種大規(guī)模任務(wù)下，自動(dòng)檢查程序能大大降低用戶任務(wù)返工率，以及協(xié)助用戶判斷運(yùn)行過程中是否有問題。有些問題靠人力可能無力檢查。

4. 兩種場(chǎng)景下的重復(fù)提交任務(wù)功能和自動(dòng)監(jiān)控告警

放著機(jī)器通宵跑任務(wù)時(shí)總會(huì)幻想：第二天一早，任務(wù)已經(jīng)跑完了，完美。

現(xiàn)實(shí)是：任務(wù)才跑了10%。

任務(wù)出錯(cuò)，進(jìn)度條卡住，可能會(huì)有兩種情形：

第一種：每個(gè)任務(wù)之間獨(dú)立，彼此沒有關(guān)聯(lián)。

一般任務(wù)數(shù)量越多，失敗的任務(wù)數(shù)量大概率也會(huì)變多，比如對(duì)接1萬個(gè)分子，有可能會(huì)有50個(gè)失敗任務(wù)；20萬個(gè)分子，可能有1000個(gè)失敗任務(wù)。

第二種：每個(gè)任務(wù)間有明確的先后處理順序，必須從A任務(wù)按序跑到Z。

假如到F任務(wù)就失敗了，整個(gè)任務(wù)就此停滯，涼涼。

自動(dòng)檢查任務(wù)狀態(tài)并對(duì)失敗任務(wù)及時(shí)重復(fù)提交的功能，就是這種場(chǎng)景的克星，尤其是第二種，不然等待著你的，大概就是通宵，同時(shí)睜大你的雙眼了。我們的任務(wù)監(jiān)控告警功能，還會(huì)時(shí)刻監(jiān)控任務(wù)狀態(tài)，通過IM及時(shí)通知用戶，任務(wù)出現(xiàn)異常或已經(jīng)完成。

我們還見到過一種特殊情況，Amber用GPU跑任務(wù)速度快，CPU較慢，但使用GPU計(jì)算時(shí)存在10%-15%的失敗概率。一旦任務(wù)失敗，需要調(diào)度CPU重新計(jì)算。

能否及時(shí)且自動(dòng)地處理失敗任務(wù)，將極大影響運(yùn)算周期。如果想了解我們?cè)趺磻?yīng)對(duì)的，請(qǐng)點(diǎn)擊《155個(gè)GPU！多云場(chǎng)景下的Amber自由能計(jì)算》

實(shí)證小結(jié)

1、LeDock 大規(guī)模云端篩選毫無壓力，運(yùn)行效率呈線性顯著提升；

2、fastone平臺(tái)能提供開箱即用，且能一鍵定位&加密的分子庫(kù)；

3、fastone 能為用戶定制自定義模板，一次設(shè)定，反復(fù)使用，界面友好；

4、fastone平臺(tái)提供的自動(dòng)化檢查程序和重復(fù)提交任務(wù)功能，極大降低用戶的工作量；

5、用戶在20萬個(gè)分子對(duì)接任務(wù)中，篩選出了300個(gè)分子，進(jìn)行下一步的化合物研究工作。

本次生信行業(yè)云實(shí)證系列Vol.12就到這里。

關(guān)于fastone云平臺(tái)在其他應(yīng)用上的表現(xiàn)，可以點(diǎn)擊以下應(yīng)用名稱查看：

HSPICE │ Bladed │ Vina │ OPC │ Fluent │ Amber │ VCS │ MOE │ LS-DYNA │ Virtuoso│ COMSOL

- END -

我們有個(gè)生物/化學(xué)計(jì)算云平臺(tái)
集成多種CAE/CFD應(yīng)用，大量任務(wù)多節(jié)點(diǎn)并行
應(yīng)對(duì)短時(shí)間爆發(fā)性需求，連網(wǎng)即用
跑任務(wù)快，原來幾個(gè)月甚至幾年，現(xiàn)在只需幾小時(shí)
5分鐘快速上手，拖拉點(diǎn)選可視化界面，無需代碼
支持高級(jí)用戶直接在云端創(chuàng)建集群

掃碼免費(fèi)試用，送200元體驗(yàn)金，入股不虧~