مشروع الدماغ البشري يصدر ورقة جديدة عن قوة الحوسبة إكساسكيل

العلماء في مشروع الدماغ البشري (HBP) في ملف جديد ورقة بحثية كيف تتطلب التطورات في علم الأعصاب تقنية حوسبة عالية وستحتاج في النهاية إلى قوة حوسبة إكساسكيل.

يعد HBP أكبر مشروع علمي للدماغ في أوروبا ، وهو أحد أكبر المشاريع البحثية التي يمولها الاتحاد الأوروبي على الإطلاق. يبحث المشروع في الدماغ وأمراضه من خلال استخدام أساليب متقدمة للغاية في مجالات مثل الحوسبة والمعلوماتية العصبية والذكاء الاصطناعي (AI). 

الحوسبة الفائقة كأداة للدماغ

كاترين أمونتس هي واحدة من العلماء والمديرة العلمية لـ HBP ، ومديرة C.

يقول أمونتس: "إن فهم الدماغ بكل تعقيداته يتطلب رؤى من مقاييس متعددة E - من الجينوم والخلايا والمشابك إلى مستوى العضو بأكمله". "هذا يعني العمل مع كميات كبيرة من البيانات ، أصبحت الحوسبة الفائقة أداة لا غنى عنها للتعامل مع الدماغ." 

توماس ليبرت هو مدير مركز Jülich للحوسبة الفائقة ورئيس الحوسبة الفائقة في HBI.

يقول ليبرت: "إنه وقت مثير في مجال الحوسبة الفائقة". "لقد تلقينا الكثير من الطلبات الجديدة من الباحثين في مجتمع علم الأعصاب الذين يحتاجون إلى حوسبة قوية لمعالجة تعقيد الدماغ. استجابة لذلك ، نقوم بتطوير أدوات جديدة مصممة لفحص الدماغ ".

هناك حوالي 86 مليار خلية عصبية تشكل تريليونات من نقاط الاتصال في الدماغ البشري. من خلال تصوير دماغ كامل بدقة خلوية ، يمكن إنتاج بيانات في نطاق عدة بيتابايت. قد ينتج عن الفحص المجهري الإلكتروني للدماغ بأكمله أكثر من إكسابايت واحد من البيانات.

ويضيف آمونتس: "تواجه أبحاث الدماغ والطب وتقنيات المعلومات تحديات لا يمكن معالجتها إلا من خلال الانضمام إلى قوى المجالات الثلاثة". 

تحدي البيانات لعلم الأعصاب

تركز البنية التحتية البحثية لمشروع الدماغ البشري EBRAINS على معالجة تحدي البيانات الضخمة لعلم الأعصاب. من خلال هذه البنية التحتية ، هناك مجموعة واسعة من الأدوات والبيانات وخدمات الحوسبة المتاحة لباحثي الدماغ. يمكنهم الوصول إلى أنظمة الحوسبة الفائقة من خلال البنية التحتية الموحدة Fenix ​​، والتي تم إنشاؤها من قبل مراكز الحوسبة الفائقة الرائدة في أوروبا. 

من المتوقع أن تنشر أوروبا أول جهازي كمبيوتر عملاقين من نوع exascale خلال السنوات الخمس المقبلة. سيتم الحصول على أجهزة الكمبيوتر العملاقة من خلال التعهد الأوروبي المشترك للحوسبة عالية الأداء (EuroHPC JU) ، وهي مبادرة مشتركة بين الاتحاد الأوروبي والدول الأوروبية وشركاء من القطاع الخاص.

ويخلص أمونتس إلى أن "مجتمع أبحاث الدماغ على استعداد لاستخدام أنظمة الإكساسكيل هذه".