「英伟达呼吸机」开源：计算机架构大师打造，成本暴减98%，黄仁勋点赞

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转自：机器之心

计算机先驱们也加入了抗击新冠的行列：英伟达首席科学家 Bill Dally 本周宣布了一款开源低成本机械呼吸机设计。

Dally 表示，这款呼吸机的设计仅耗时几周，对于这位职业生涯中对于半导体行业、超级计算机的发展做出过重要贡献的学者来说，该项目相对比较简单：呼吸机仅需使用现成的电子元件制作，成本约 400 美元，而且可以快速制造出来。

相比之下，传统的呼吸机成本可能要超过两万美元——这还是新冠疫情流行之前，市场没有出现波动时的情况。

除担任英伟达首席科学家、负责把控公司整体技术战略发展外，Dally 同时还是美国国家工程院院士、美国文理科学学院院士、IEEE 和 ACM 会员。在 2009 年就任英伟达之前，Dally 还曾担任 MIT、斯坦福大学的教授，是 MIT 助理教授韩松的博士生导师。在系统架构方面，他几乎与图灵奖得主 David Patterson 齐名。

自 2009 年加入英伟达之后，Dally 领导着一个超过 200 名科学家的团队，专注于 AI、计算机视觉、自动驾驶汽车、机器人技术和图形等领域。

Bill Dally 在 2018 年的 GTC 大会上。

「我不希望看到因为大规模疫情而出现呼吸机短缺的情况，」Dally 表示。「但我认为如果最坏的情况可能发生，人们必须做好准备。」

呼吸机和新冠

当前新冠疫情在全球还没有消退的趋势，呼吸机成为了医疗设备需求的重要部分。Bill Dally 的开源呼吸机设计或许可以很大程度上缓解这一情况。

呼吸机设计：http://op-vent.stanford.edu/

对于感染新冠病毒（COVID-19）的人群来说，约有 0.3-0.6% 的患者发展为严重的急性呼吸窘迫综合症，需要机械呼吸机的支持。

对此，Dally 的目标是构建「最简版本」的呼吸机。他设计的设备大体上仅由两种易于获取的部件组成，一个比例电磁阀（Proportional Solenoid Valve）和一个微控制器，微控制器调节通过该阀流向患者的气体流量。

前不久，英伟达 CEO 黄仁勋曾呼吁公司研究者寻求抗击新冠的方法，Bill Dally 迅速开始了自己的工作，他与技术和医疗领域的专家取得联系，通过视频会议进行了交流。

黄仁勋：「我看行」

在四月初，Bill Dally 在自我隔离期间泛舟于 Tahoe 清凉湖面时，他突然有了灵感。

Dally 在线订购了一个比例电磁阀，它通过电磁体控制打开或关闭，随后他拿出了为自家酒窖控制恒温系统的微控制器。在自己的电子产品车间里连续工作了几天几夜之后，Dally 编写了数千行代码，制成了一个使用普通管道配件和阀门构造的呼吸器原型。

4 月 4 日，Dally 在他的车库里向英伟达员工们分享了呼吸器工作的视频。黄仁勋当即表示：「我看行！」

收集专家建议

为了进一步推动这个项目，Dally 联系了各路专家。他找到自己的前学生，自动驾驶和机器人专家 Paul Karplus，医学生 Emma Tran，并很快与斯坦福大学医学院院长 Andrew Moore、医疗器械公司创始人 Bryant Lin、麻醉医师 Ruth Fanning 等人取得了联系。

Dally 还与拟真环境和模拟学习专家 David Gaba 取得了联系以测试设备。

4 月 17 日，Gaba 在复杂的肺部模拟器上测试了呼吸器原型机，以各种呼吸机设置对正常和两种水平的 COVID-19 肺部疾病条件进行建模。Dally 报告说，它可按照预期工作。

组装仅需 5 分钟

直到现在，Dally 在自家车库里组装的原型呼吸机仍然可以正常工作，它简单而可靠。Dally 表示，他可以在 5 分钟内将设备的气动组件安装起来。该呼吸机有一个简单的显示屏，并可以放入标准手提箱内。Dally 认为，与基于气袋的紧急呼吸支持方式相比，这种呼吸机显然更加有效，它可以精确地调节流量，压力和体积，而且零件更少，耗费功率更小，成本更低。

英伟达首席科学家设计的呼吸机可精确测量气流，补偿阀误差，控制最大压力，实现由患者启动的通气，也包含监视警报状况等功能的传感器。

在「开源呼吸机」的消息放出之后，Yann LeCun 等著名学者纷纷表示关注。Dally 表示，现在他正在研究美国食品药品管理局（FDA）紧急使用授权所需的文书工作，希望能够尽快启动量产满足抗疫前线医护人员的应急需求。

参考内容：

https://blogs.nvidia.com/blog/2020/05/01/low-cost-open-source-ventilator-nvidia-chief-scientist/

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