Descripción del proyecto
Gemelos digitales del tejido cardíaco para representar las conexiones intercelulares
Las enfermedades cardiovasculares constituyen la principal causa de muerte en el mundo. Los modelos numéricos se emplean con profusión para obtener información valiosa sobre la función cardíaca. Sin embargo, es necesario mejorar su resolución cuanto antes. La representación de células cardíacas individuales, así como sus interconexiones, requerirá una enorme potencia de cálculo. En el proyecto MICROCARD-2, financiado con fondos europeos, se pretende abordar este reto capitalizando los resultados y la plataforma a exaescala para simulaciones de electrofisiología cardiaca, con capacidad para efectuar simulaciones intercelulares, del proyecto MICROCARD, que contó con el respaldo del plan de 2019 de la Empresa Común de Informática de Alto Rendimiento. El equipo de MICROCARD-2 se propone reducir el ancho de banda de las comunicaciones, ampliar su código de sistema de bajo consumo energético para unidades centrales y de procesamiento gráfico a arquitecturas emergentes y favorecer la producción de mallas de tejido realistas para simulaciones, entre otras actividades.
Objetivo
Cardiac function is coordinated by an electric system whose disorders are among the most frequent causes of death and disease. Numerical models of this complex system are mature and widely used, but to match observations in aging and diseased hearts they need to move from a continuum approach to a representation of individual cells and their interconnections. This makes the problem more complex, harder to solve, and four orders of magnitude larger, necessitating exascale computers.
The EuroHPC-2019 MICROCARD project is developing a simulation platform that can meet this challenge, by a joint effort of HPC experts, numerical scientists, biomedical engineers, and biomedical scientists, from academia and industry. Our proposal is to establish a Centre of Excellence that will consolidate and scale up the MICROCARD results enabling digital twins of cardiac tissue.
With a consortium gathering the core partners of MICROCARD, we will further develop MICROCARD's numerical schemes, moving to second-order spatial discretization. Based on MICROCARD results, we will develop mixed-precision preconditioners and data compression to reduce communication bandwidth. The highly successful efforts towards automated compilation of high-level model descriptions into optimized, energy-efficient system code for different CPUs and GPUs will be extended to upcoming architectures. We will continue efforts to robustify parallel remeshing software and add necessary functionality for parallel mesh partitioning and production of realistic synthetic tissue meshes needed for simulations.
The platform will be benchmarked with realistic test cases and be made accessible for a wide range of users with tailored workflows.
The platform will be adaptable to similar biological systems such as nerves, and several of our products such as improved solvers, preconditioners, remeshers, and partitioners will be reusable in a wide range of applications.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.2.4 - Digital, Industry and Space Main Programme
Tema(s)
Convocatoria de propuestas
HORIZON-EUROHPC-JU-2023-COE-03
Consulte otros proyectos de esta convocatoriaRégimen de financiación
HORIZON-JU-RIA - HORIZON JU Research and Innovation ActionsCoordinador
33000 Bordeaux
Francia