ადამიანის ტვინის პროექტი აქვეყნებს ახალ ნაშრომს Exascale გამოთვლითი სიმძლავრის შესახებ

მეცნიერები ადამიანის ტვინის პროექტი (HBP) გამოკვეთეს ახალში კვლევა როგორ ნეირომეცნიერების წინსვლა მოითხოვს მაღალ გამოთვლით ტექნოლოგიას და საბოლოოდ დასჭირდება ეგზასკალური გამოთვლითი ძალა.

HBP არის ტვინის მეცნიერების უდიდესი პროექტი ევროპაში და ეს არის ერთ-ერთი უდიდესი კვლევითი პროექტი, რომელიც ოდესმე დაფინანსებულია ევროკავშირის მიერ. პროექტი იკვლევს ტვინს და მის დაავადებებს უაღრესად მოწინავე მეთოდების გამოყენებით ისეთი სფეროებიდან, როგორიცაა გამოთვლა, ნეიროინფორმატიკა და ხელოვნური ინტელექტი (AI). 

სუპერკომპიუტერი, როგორც ინსტრუმენტი ტვინისთვის

კატრინ ამუნტსი არის HBP-ის ერთ-ერთი მეცნიერი და სამეცნიერო დირექტორი, C. and O. Vogt-Institute of Brain Research, Universitätsklinikum Düsseldorf და ნეირომეცნიერებისა და მედიცინის ინსტიტუტის (INM-1) დირექტორი კვლევით ცენტრ იულიჰში.

„ტვინის მთელი მისი სირთულის გაგება მოითხოვს მრავალჯერადი E მასშტაბის ცოდნას - გენომიკიდან, უჯრედებიდან და სინაფსებიდან მთელი ორგანოს დონეზე“, - ამბობს ამუნტსი. ”ეს ნიშნავს დიდი რაოდენობით მონაცემებთან მუშაობას, სუპერკომპიუტერი ხდება შეუცვლელი ინსტრუმენტი ტვინის დასაძლევად.” 

თომას ლიპერტი არის Jülich Supercomputing Center-ის დირექტორი და HBI-ში სუპერკომპიუტერის ლიდერი.

"ეს არის საინტერესო დრო სუპერკომპიუტერში", - ამბობს ლიპერტი. „ჩვენ ვიღებთ უამრავ ახალ მოთხოვნას ნეირომეცნიერების საზოგადოების მკვლევარებისგან, რომლებსაც სჭირდებათ ძლიერი გამოთვლები ტვინის სირთულის დასაძლევად. ამის საპასუხოდ, ჩვენ ვავითარებთ ახალ ინსტრუმენტებს, რომლებიც მორგებულია ტვინის გამოკვლევაზე. ”

არსებობს დაახლოებით 86 მილიარდი ნეირონი, რომლებიც ქმნიან ტრილიონ საკონტაქტო წერტილს ადამიანის ტვინში. მთლიანი ტვინის უჯრედული რეზოლუციით გამოსახულების საშუალებით, შესაძლებელია რამდენიმე პეტაბაიტის დიაპაზონის მონაცემების წარმოება. მთელი ტვინის ელექტრონული მიკროსკოპია ერთ ეგზაბაიტზე მეტ მონაცემს გამოიწვევს.

„ტვინის კვლევა, მედიცინა და საინფორმაციო ტექნოლოგიები აწყდება გამოწვევებს, რომელთა მოგვარებაც შესაძლებელია მხოლოდ სამივე დომენის ძალების გაერთიანებით“, დასძენს ამუნტსი. 

ნეირომეცნიერების მონაცემთა გამოწვევა

ადამიანის ტვინის პროექტის კვლევითი ინფრასტრუქტურა EBRAINS ორიენტირებულია ნეირომეცნიერების დიდი მონაცემების გამოწვევაზე. ამ ინფრასტრუქტურის საშუალებით, ტვინის მკვლევარებისთვის ხელმისაწვდომია ინსტრუმენტების, მონაცემთა და გამოთვლითი სერვისების ფართო სპექტრი. მათ შეუძლიათ სუპერკომპიუტერულ სისტემებზე წვდომა Fenix-ის ფედერაციული ინფრასტრუქტურის მეშვეობით, რომელიც შეიქმნა ევროპის წამყვანი სუპერკომპიუტერული ცენტრების მიერ. 

ევროპა სავარაუდოდ განათავსებს თავის პირველ ორ ეგზასკალი სუპერკომპიუტერს მომდევნო ხუთი წლის განმავლობაში. სუპერკომპიუტერებს შეიძენს ევროპის მაღალი ხარისხის გამოთვლითი ერთობლივი ორგანიზაცია (EuroHPC JU), რომელიც ევროკავშირის, ევროპის ქვეყნებისა და კერძო პარტნიორების ერთობლივი ინიციატივაა.

„ტვინის მკვლევარების საზოგადოება მზად არის გამოიყენოს ეს ეგზამასშტაბიანი სისტემები“, ასკვნის ამუნტსი.