Projet Cerveau Humain publie un nouveau document sur la puissance de calcul à l’échelle exascale

Les scientifiques du Projet Cerveau Humain (HBP) ont exposé dans un nouveau document de recherche comment les progrès de la neuroscience nécessitent une technologie de calcul haute performance et auront éventuellement besoin d’une puissance de calcul à l’échelle exascale.

Le HBP est le plus grand projet de science cérébrale en Europe, et c’est l’un des plus grands projets de recherche jamais financés par l’Union européenne. Le projet étudie le cerveau et ses maladies en utilisant des méthodes très avancées issus de domaines comme l’informatique, la neuroinformatique et l’intelligence artificielle (IA).

Le supercalcul comme outil pour le cerveau

Katrin Amunts est l’une des scientifiques et directrice scientifique du HBP, directrice de l’Institut de recherche sur le cerveau C. et O. Vogt, Universitätsklinikum Düsseldorf et directrice de l’Institut des neurosciences et de la médecine (INM-1) au Centre de recherche de Jülich.

« Comprendre le cerveau dans toute sa complexité nécessite des connaissances à plusieurs échelles – des génomiques, des cellules et des synapses au niveau de l’organe entier », déclare Amunts. « Cela signifie travailler avec de grandes quantités de données, le supercalcul est devenu un outil indispensable pour aborder le cerveau. »

Thomas Lippert est directeur du Centre de supercalcul de Jülich et chef du supercalcul dans le HBP.

« C’est un moment passionnant pour le supercalcul », déclare Lippert. « Nous recevons beaucoup de nouvelles demandes de la part des chercheurs de la communauté des neurosciences qui ont besoin d’un calcul puissant pour aborder la complexité du cerveau. En réponse, nous développons de nouveaux outils adaptés à l’étude du cerveau. »

Il y a environ 86 milliards de neurones qui composent des milliers de milliards de points de contact dans le cerveau humain. En imager un cerveau entier à des résolutions cellulaires, des données de plusieurs pétaoctets peuvent être produites. Une microscopie électronique de l’ensemble du cerveau entraînerait plus d’un exaoctet de données.

« La recherche sur le cerveau, la médecine et les technologies de l’information sont confrontées à des défis qui ne peuvent être relevés que en réunissant les forces de ces trois domaines », ajoute Amunts.

Le défi des données de la neuroscience

L’infrastructure de recherche du Projet Cerveau Humain, EBRAINS, se concentre sur la résolution du grand défi des données de la neuroscience. Grâce à cette infrastructure, une large gamme d’outils, de services de données et de calcul sont disponibles pour les chercheurs sur le cerveau. Ils peuvent accéder à des systèmes de supercalcul via l’infrastructure fédérée Fenix, qui a été mise en place par les principaux centres de supercalcul d’Europe.

L’Europe devrait déployer ses deux premiers supercalculateurs à l’échelle exascale dans les cinq prochaines années. Les supercalculateurs seront acquis par le Partenariat conjoint européen pour le calcul haute performance (EuroHPC JU), qui est une initiative conjointe entre l’UE, les pays européens et les partenaires privés.

« La communauté de recherche sur le cerveau est prête à utiliser ces systèmes à l’échelle exascale », conclut Amunts.