Progetto Human Brain pubblica un nuovo documento sull’elaborazione exascale

Gli scienziati del Progetto Human Brain (HBP) hanno delineato in un nuovo documento di ricerca come i progressi nella neuroscienza richiedano tecnologie di alta computazione e alla fine necessiteranno di potenza di calcolo exascale.

L’HBP è il più grande progetto di scienza del cervello in Europa e uno dei più grandi progetti di ricerca mai finanziati dall’Unione Europea. Il progetto studia il cervello e le sue malattie attraverso l’uso di metodi avanzati come la computazione, la neuroinformatica e l’intelligenza artificiale (AI).

Il supercalcolo come strumento per il cervello

Katrin Amunts è una delle scienziate e direttrice scientifica dell’HBP, direttrice dell’Istituto di ricerca sul cervello C. e O. Vogt, Università di Düsseldorf e direttrice dell’Istituto di neuroscienze e medicina (INM-1) del Centro di ricerca di Jülich.

“Comprendere il cervello in tutta la sua complessità richiede conoscenze da multiple scale – dalle genomics, alle cellule e alle sinapsi al livello dell’organo intero”, afferma Amunts. “Ciò significa lavorare con grandi quantità di dati, il supercalcolo sta diventando uno strumento indispensabile per affrontare il cervello.”

Thomas Lippert è il direttore del Centro di supercalcolo di Jülich e leader del supercalcolo nell’HBI.

“È un momento emozionante per il supercalcolo”, afferma Lippert. “Riceviamo molte nuove richieste da parte dei ricercatori della comunità di neuroscienze che necessitano di calcoli potenti per affrontare la complessità del cervello. In risposta, stiamo sviluppando nuovi strumenti personalizzati per l’indagine del cervello.”

Ci sono circa 86 miliardi di neuroni che compongono trilioni di punti di contatto nel cervello umano. L’immagine di un intero cervello a risoluzione cellulare può produrre dati nell’ordine di diversi Petabyte. Una microscopia elettronica dell’intero cervello produrrebbe più di un Esabyte di dati.

“La ricerca sul cervello, la medicina e le tecnologie dell’informazione affrontano sfide che possono essere affrontate solo unendo le forze di tutti e tre i settori”, aggiunge Amunts.

La sfida dei dati della neuroscienza

L’infrastruttura di ricerca del Progetto Human Brain EBRAINS si concentra sull’affrontare la grande sfida dei dati della neuroscienza. Attraverso questa infrastruttura, sono disponibili una vasta gamma di strumenti, servizi di dati e calcolo per i ricercatori del cervello. Possono accedere ai sistemi di supercalcolo attraverso l’infrastruttura federata Fenix, che è stata creata dai principali centri di supercalcolo europei.

L’Europa è attesa per dispiegare i suoi primi due supercomputer exascale nei prossimi cinque anni. I supercomputer saranno acquisiti dal Consorzio congiunto europeo per l’informatica ad alte prestazioni (EuroHPC JU), che è un’iniziativa congiunta tra l’UE, i paesi europei e i partner privati.

“La comunità di ricerca sul cervello è pronta a utilizzare questi sistemi exascale”, conclude Amunts.