計(jì)算機(jī)先驅(qū)們也加入了抗擊新冠的行列：英偉達(dá)首席科學(xué)家 Bill Dally 本周宣布了一款開(kāi)源低成本機(jī)械呼吸機(jī)設(shè)計(jì)。
Dally 表示，這款呼吸機(jī)的設(shè)計(jì)僅耗時(shí)幾周，對(duì)于這位職業(yè)生涯中對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)、超級(jí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展做出過(guò)重要貢獻(xiàn)的學(xué)者來(lái)說(shuō)，該項(xiàng)目相對(duì)比較簡(jiǎn)單：呼吸機(jī)僅需使用現(xiàn)成的電子元件制作，成本約 400 美元，而且可以快速制造出來(lái)。
相比之下，傳統(tǒng)的呼吸機(jī)成本可能要超過(guò)兩萬(wàn)美元——這還是新冠疫情流行之前，市場(chǎng)沒(méi)有出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)的情況。
除擔(dān)任英偉達(dá)首席科學(xué)家、負(fù)責(zé)把控公司整體技術(shù)戰(zhàn)略發(fā)展外，Dally 同時(shí)還是美國(guó)國(guó)家工程院院士、美國(guó)文理科學(xué)學(xué)院院士、IEEE 和 ACM 會(huì)員。在 2009 年就任英偉達(dá)之前，Dally 還曾擔(dān)任 MIT、斯坦福大學(xué)的教授，是 MIT 助理教授韓松的博士生導(dǎo)師。在系統(tǒng)架構(gòu)方面，他幾乎與圖靈獎(jiǎng)得主 David Patterson 齊名。
自 2009 年加入英偉達(dá)之后，Dally 領(lǐng)導(dǎo)著一個(gè)超過(guò) 200 名科學(xué)家的團(tuán)隊(duì)，專注于 AI、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自動(dòng)駕駛汽車、機(jī)器人技術(shù)和圖形等領(lǐng)域。
Bill Dally 在 2018 年的 GTC 大會(huì)上。
「我不希望看到因?yàn)榇笠?guī)模疫情而出現(xiàn)呼吸機(jī)短缺的情況，」Dally 表示。「但我認(rèn)為如果最壞的情況可能發(fā)生，人們必須做好準(zhǔn)備。」
呼吸機(jī)和新冠
當(dāng)前新冠疫情在全球還沒(méi)有消退的趨勢(shì)，呼吸機(jī)成為了醫(yī)療設(shè)備需求的重要部分。Bill Dally 的開(kāi)源呼吸機(jī)設(shè)計(jì)或許可以很大程度上緩解這一情況。
呼吸機(jī)設(shè)計(jì)：http://op-vent.stanford.edu/
對(duì)于感染新冠病毒（COVID-19）的人群來(lái)說(shuō)，約有 0.3-0.6% 的患者發(fā)展為嚴(yán)重的急性呼吸窘迫綜合癥，需要機(jī)械呼吸機(jī)的支持。
對(duì)此，Dally 的目標(biāo)是構(gòu)建「最簡(jiǎn)版本」的呼吸機(jī)。他設(shè)計(jì)的設(shè)備大體上僅由兩種易于獲取的部件組成，一個(gè)比例電磁閥（Proportional Solenoid Valve）和一個(gè)微控制器，微控制器調(diào)節(jié)通過(guò)該閥流向患者的氣體流量。
前不久，英偉達(dá) CEO 黃仁勛曾呼吁公司研究者尋求抗擊新冠的方法，Bill Dally 迅速開(kāi)始了自己的工作，他與技術(shù)和醫(yī)療領(lǐng)域的專家取得聯(lián)系，通過(guò)視頻會(huì)議進(jìn)行了交流。
黃仁勛：「我看行」
在四月初，Bill Dally 在自我隔離期間泛舟于 Tahoe 清涼湖面時(shí)，他突然有了靈感。
Dally 在線訂購(gòu)了一個(gè)比例電磁閥，它通過(guò)電磁體控制打開(kāi)或關(guān)閉，隨后他拿出了為自家酒窖控制恒溫系統(tǒng)的微控制器。在自己的電子產(chǎn)品車間里連續(xù)工作了幾天幾夜之后，Dally 編寫(xiě)了數(shù)千行代碼，制成了一個(gè)使用普通管道配件和閥門(mén)構(gòu)造的呼吸器原型。
4 月 4 日，Dally 在他的車庫(kù)里向英偉達(dá)員工們分享了呼吸器工作的視頻。黃仁勛當(dāng)即表示：「我看行！」
收集專家建議
為了進(jìn)一步推動(dòng)這個(gè)項(xiàng)目，Dally 聯(lián)系了各路專家。他找到自己的前學(xué)生，自動(dòng)駕駛和機(jī)器人專家 Paul Karplus，醫(yī)學(xué)生 Emma Tran，并很快與斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院院長(zhǎng) Andrew Moore、醫(yī)療器械公司創(chuàng)始人 Bryant Lin、麻醉醫(yī)師 Ruth Fanning 等人取得了聯(lián)系。
Dally 還與擬真環(huán)境和模擬學(xué)習(xí)專家 David Gaba 取得了聯(lián)系以測(cè)試設(shè)備。
4 月 17 日，Gaba 在復(fù)雜的肺部模擬器上測(cè)試了呼吸器原型機(jī)，以各種呼吸機(jī)設(shè)置對(duì)正常和兩種水平的 COVID-19 肺部疾病條件進(jìn)行建模。Dally 報(bào)告說(shuō)，它可按照預(yù)期工作。
組裝僅需 5 分鐘
直到現(xiàn)在，Dally 在自家車庫(kù)里組裝的原型呼吸機(jī)仍然可以正常工作，它簡(jiǎn)單而可靠。Dally 表示，他可以在 5 分鐘內(nèi)將設(shè)備的氣動(dòng)組件安裝起來(lái)。該呼吸機(jī)有一個(gè)簡(jiǎn)單的顯示屏，并可以放入標(biāo)準(zhǔn)手提箱內(nèi)。Dally 認(rèn)為，與基于氣袋的緊急呼吸支持方式相比，這種呼吸機(jī)顯然更加有效，它可以精確地調(diào)節(jié)流量，壓力和體積，而且零件更少，耗費(fèi)功率更小，成本更低。
英偉達(dá)首席科學(xué)家設(shè)計(jì)的呼吸機(jī)可精確測(cè)量氣流，補(bǔ)償閥誤差，控制最大壓力，實(shí)現(xiàn)由患者啟動(dòng)的通氣，也包含監(jiān)視警報(bào)狀況等功能的傳感器。
在「開(kāi)源呼吸機(jī)」的消息放出之后，Yann LeCun 等著名學(xué)者紛紛表示關(guān)注。Dally 表示，現(xiàn)在他正在研究美國(guó)食品藥品管理局（FDA）緊急使用授權(quán)所需的文書(shū)工作，希望能夠盡快啟動(dòng)量產(chǎn)滿足抗疫前線醫(yī)護(hù)人員的應(yīng)急需求。
