Här byggs svensk AI-autonomi

Det surrar och susar från dataracken i hallen där superdatorn Arrhenius byggs. Arrhenius  kommer att ha en viktig roll i AI-fabriken Mimer, som nyligen öppnat vid Linköpings universitet. Fabrik kallas den för att det här ska tillverkas saker i stor skala, precis som i industrialismens fabriker. Men i stället för fysiska produkter kan forskare och företag ansöka om att använda AI-fabrikens superdator, för att utveckla nya AI-modeller och komplicerade analyser av olika sorters data. Fabriken i Linköping ingår i en europeisk satsning där det byggs sammanlagt 19 AI-fabriker i 16 länder.

Bioteknikföretaget Predictme är ett av de första att ta hjälp av AI-fabriken. I datahallen arbetar redan fem rack med deras data. Racken tillhör en föregångare till Mimer och Arrhenius kallad DSP, och arbetet sker under överinseende av bland andra Julia Åkesson, AI-expert och forskare i bioinformatik vid Linköpings universitet.

– Vi vill utveckla AI-modeller som kan förutsäga en persons hälsostatus utifrån epigenetiska data – som visar hur kroppens gener styr efter att de påverkats av miljö och livsstil, säger Julia Åkesson.

Målet är att använda AI-modellerna för att till exempel förutsäga sjukdomsrisk och följa sjukdomsförlopp inom precisionsmedicin. En förhoppning är att kunna individanpassa behandlingsmetoder för flera sjukdomar.

– Det kan handla om autoimmuna sjukdomar som MS, diabetes eller infektionssjukdomar som covid och tuberkulos, säger Julia Åkesson.

AI-modellerna ska klara att snabbt hantera stora mängder bio­data. Just nu tränas en modell på över 160 000 prover. Till det krävs rejält med datorkraft. Arrhenius beräkningskapacitet blir till att börja med cirka 40 petaflops, vilket motsvarar tusen biljoner operationer per sekund. Det gör den till en av världens snabbaste superdatorer.

– Analysen kommer att gå minst tusen gånger snabbare än om vi använt våra egna datorer, säger David Martinez som arbetar med bioinformatik hos Predictme.

Hittills har över 100 olika projekt börjat använda AI-fabriken. Arbete pågår inom läkemedelsutveckling, bioteknik, medicin, hälso- och sjukvård, materialforskning, autonoma system för industrin och spelutveckling. Regeringen har också beslutat att Försäkringskassan och Skatteverket ska skapa en egen AI-fabrik för offentlig förvaltning som ska samarbeta med Mimer. Då kan det till exempel handla om att använda AI för att hitta organiserad brottslighet, skatte­smitare eller annat.

Ansvarig för att datahanteringen ska fungera bra är Joel Hedlund, datadirektör vid Nationell akademisk infrastruktur för superdatorer i Sverige, NAISS, i Linköping. Han har erfarenhet av att skapa strukturer för att hantera medicinska data i de svenska regionerna. Det får han nytta av här.

– Eftersom det ofta handlar om etiskt känsliga data, har vi varit noga med att alla som ansluter till AI-fabriken är ansvariga för sina egna data. Det vi ansvarar för här är säkerhet mot dataintrång och liknande, säger Joel Hedlund.

Medan vi går genom superdatorhallen berättar han om vänner och kollegor som kämpar med långtidscovid. En förhoppning är att en ny algoritm från AI-fabriken kan kasta mer ljus på orsakerna till sjukdomen och möjliga behandlingar.

– Målet är att ställa diagnos enklare och med större precision. Det blir möjligt när mer data tas med i analysen, till exempel både från saliv i en munsvabb och från journalsystemen, säger Joel Hedlund.

Enkelheten uppnås genom att träna en AI i att känna igen mönster i en patients data, och jämföra med andra liknande mönster. Då kan AI-modellen ge indikationer om vad patienten lider av bara efter en munsvabb.

Forskarna hos Predictme arbetar med studien om långtidscovid där den nya AI-algoritmen hjälper till. Resultaten kommer att publiceras i en vetenskaplig tidskrift under året. En upptäckt de gjort hittills är att det finns flera olika typer av sjukdomen.

– AI-modellerna hjälper oss att få nya svar. Vi kommer att få se detta även när det gäller hjärt- och kärlhälsa, lunghälsa och metabol hälsa, säger Julia Åkesson.

En studie om det sistnämnda publicerades i februari i tid­skriften Journal of Internal Medicine. Där visade analyserna hur epigenetiska förändringar hos fostret, påverkat av mamman under graviditeten, kan bidra till att barnet senare får typ 1-diabetes.

AI-fabriken Mimer innebär inte bara tillgång till en superdator, utan erbjuder även ett stödnätverk för dem som vill utveckla sin forskning eller verksamhet med hjälp av nya AI-modeller. Forskningsinstitutet Rise ansvarar för att uppstartsbolag, små och medelstora bolag och offentlig sektor får tillgång till fabriken. Behoven kan se olika ut.

– En del som anmäler sig till Mimer har redan kommit långt i sin AI-utveckling och behöver bara mer processortid. Andra vet inget alls om hur man tränar artificiell intelligens, säger Thor Wikfeldt, projektledare för AI-fabriken hos Rise.

Ett gemensamt mål för projekten som startat är att utveckla tillförlitlig AI, som följer krav och villkor för etik och demokrati. Det behövs inte minst inom offentlig sektor där man hanterar data som kan vara integritetskänsliga, inom exempelvis vården, socialförsäkringssystemet eller rättssystemet. Ansvaret är stort för att inga data läcker ut till obehöriga eller används på fel sätt.

Thor Wikfeldt berättar om flera myndigheter som satsar på utveckling med hjälp av AI – Socialstyrelsen, Riksantikvarieämbetet och Riksarkivet är några exempel.

– Digitaliseringen av gamla arkiv, även med handskrifter, är en guldgruva för historiker. Det är ett av många områden där AI kan göra nytta, och den måste förstås arbeta med god etik så att inte historien förvrängs, säger han.

För små och medelstora företag handlar utvecklingen inte bara om att ta fram nya produkter snabbare. Mimer kan även ge stöd till beslutsfattare. Det sker genom utbildning och strategisk vägledning, parallellt med att den tekniska infrastrukturen möjliggör snabbare analys och innovation.

– Vi hoppas att många drömscenarier kommer att bli möjliga här, liknande innovationssuccéer som Spotify, Klarna eller Lovable, säger Thor Wikfeldt.

Supportorganisationen kräver nyrekrytering, något som Joel Hedlund arbetar med. Snart hoppas han ha över 50 AI-experter anställda, både i Linköping och på andra orter i landet.

Världsläget, brist på komponenter och annat har gjort att bygget av superdatorn Arrhenius dragit ut på tiden. Förhoppningen är att den ska vara färdigställd innan 2026 är slut. De delar som är klara tas i drift direkt, och om det behövs mer datorkraft går det att använda superdatorn Berzelius som finns i en byggnad bredvid Arrhenius.

Medan vi promenerar mellan datorhallen och universitetshuset berättar Julia Åkesson och David Martinez om sina förväntningar på AI-fabriken.

– Orsakerna till några av de stora folksjukdomarna är fortfarande luddiga och det är svårt att ställa diagnos. Vi vill gärna vara ett komplement till läkaren genom att bidra med våra AI-modeller, säger Julia Åkesson som jobbar mycket med autoimmuna sjukdomar.

David Martinez tror att utvecklingen av nya AI-modeller inom bioinformatik kommer att innebära ett stort steg framåt för forskningen. Möjligheter öppnas i samma storleksordning som vid kartläggningen av människans genom.

– Genomet är redan löst, men det ger inte alla svar. Nu behöver vi få bättre förståelse av epigenetiken – om hur din kropp reagerar på miljö och livsstil, säger han.