Unser Kunde ein US Biotechnologieunternehmen, das 2011 von Michel Nederlof gegründet wurde, einem Physiker mit mehr als 30 Jahren Erfahrung in der Entwicklung von Bildgebungssystemen und einer Leidenschaft für die Entschlüsselung von Krebs durch digitale Bildmikroskopie.

Mit jahrzehntelanger Erfahrung in der Mikroskop-Bildgebungstechnologie wurde die Qi-Software mit dem perfekten Fachwissen über Mikroskopieanwendungen entwickelt, die Lösungen für die biomedizinische Forschung, die Entwicklung von Medikamenten und letztlich die Erstellung von Behandlungsplänen für Patienten bieten. Durch die Kombination von Bildanalyse- und Visualisierungstechnologien der nächsten Generation mit den jüngsten Fortschritten bei Reagenzien und Optik durchbricht Qi die Grenzen in Bezug auf Auflösung, Farbe und Dimensionalität.

Die Herausforderung

Im Zentrum unseres Projekts stand die anspruchsvolle Aufgabe, eine bestehende Desktop Softwarelösung für den Einsatz in der Cloud weiterzuentwickeln. Unser Ziel war es, spezifische Cloud-Funktionen und deren Vorteile nahtlos in die Plattform zu integrieren. Dazu gehörten:

• Die Implementierung von Echtzeit-Kollaborationsfunktionen und gemeinsamer Annotation für umfangreiche zelluläre Bildbestände.
• Die Nutzung skalierbarer Cloud-Rechenressourcen zur Bewältigung intensiver Datenverarbeitungsanforderungen.
• Die effiziente Speicherung großer Bilddatenmengen in Formaten, die speziell für die Cloud optimiert sind.
• Die reibungslose Synchronisation zwischen der Hauptsoftware und der Cloud-Infrastruktur.
• Die Entwicklung einer benutzerfreundlichen, webbasierten Schnittstelle zur Visualisierung und Interaktion mit den Bilddaten.

Durch diese Innovationen haben wir eine leistungsstarke, cloud-basierte Lösung geschaffen, die neue Maßstäbe in der Bildverarbeitung und Datenanalyse setzt.

Lösungsansatz

Claivolution hat eine fortschrittliche Cloud-Lösung entwickelt, die auf Kubernetes basiert und eine breite Palette von Anwendungsfällen abdeckt. Die Lösung, speziell für die Expertenanwendung QiTissue konzipiert, vereint verschiedene Funktionen in einer umfassenden Suite, die auf die Bedürfnisse des Kunden zugeschnitten ist.

Im Backend setzt die Lösung auf eine Microservice-Architektur und ein Actor-Modell, das für seine Robustheit und Flexibilität bekannt ist. Für die Entwicklung werden moderne Programmiersprachen wie Rust, Scala, Python, Golang und Typescript eingesetzt. Der umfassende Cloud Stack, bestehend aus Kubernetes, Terraform, NATS, Ray, S3 und Akka, gewährleistet eine dynamische und skalierbare Performance. Im Frontend kommen WebGL und Web-Components zum Einsatz, die auf Typescript basieren, um eine interaktive Benutzererfahrung zu bieten.

Ein besonderer Fokus liegt auf der Sicherheit, die durch OICD, KeyCloack und Hashicorp Vault gewährleistet wird. Innovative Speicherstrukturen wie Graphdatenbanken, S3, Queues und KV-Store unterstützen die Verwaltung komplexer Datenanforderungen. Zudem werden diverse biotechnologische Algorithmen und Techniken des maschinellen Lernens integriert, um die Effizienz und Genauigkeit der Lösung zu erhöhen.

Ein wesentliches Merkmal der Cloud-Lösung von Claivolution ist die Fähigkeit, den Cloud Software Stack jederzeit git-gesteuert und stateful auf- und abzubauen, was eine hohe Flexibilität und Reproduzierbarkeit von Cloud-Umgebungen ermöglicht. Darüber hinaus wird durch den Einsatz von Zarr als Speicherformat im Gegensatz zu traditionellen Formaten wie Tiff ein effizienteres Speichern und paralleles Arbeiten mit multidimensionalen Arrays ermöglicht, was ideal für Cloud-Speicherstrukturen und -Prozessing ist.

Zusammenfassend bietet Claivolution eine technologisch fortschrittliche, sichere und anpassbare Cloud-Lösung, die sowohl aktuelle als auch zukünftige Anforderungen der Kunden erfüllt.

Fazit:

Die Experten von Claivolution konnten eine innovative Lösung entwickeln, die den vielfältigen und sich entwickelnden Anforderungen gerecht wird. Der Schlüssel zum Erfolg war die Kombination von Softwareentwicklungsfähigkeiten und Branchenkenntnissen. Der Kunde ist mit dem Ergebnis sehr zufrieden.

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