Menselijk Brein Project Publiceert Nieuw Artikel over Exascale Computing Power

Wetenschappers bij het Menselijk Brein Project (HBP) hebben in een nieuw onderzoeksartikel uitgelegd hoe vooruitgang in de neurologie hoge computertechnologie vereist en uiteindelijk exascale computing power nodig zal hebben.

Het HBP is het grootste hersenwetenschappelijke project in Europa en een van de grootste onderzoeksprojecten ooit gefinancierd door de Europese Unie. Het project onderzoekt de hersenen en hun ziektes met behulp van zeer geavanceerde methoden uit gebieden als informatica, neuro-informatica en kunstmatige intelligentie (AI).

Supercomputing als Hulpmiddel voor de Hersenen

Katrin Amunts is een van de wetenschappers en wetenschappelijk directeur van het HBP, directeur van het C. en O. Vogt-Instituut voor Hersenonderzoek, Universitätsklinikum Düsseldorf en directeur van het Instituut voor Neurologie en Geneeskunde (INM-1) bij het Onderzoekscentrum Jülich.

“Het begrijpen van de hersenen in al hun complexiteit vereist inzichten vanuit meerdere schalen – van genomics, cellen en synapsen tot het hele orgaan,” zegt Amunts. “Dit betekent werken met grote hoeveelheden data, supercomputing wordt een onmisbaar hulpmiddel om de hersenen aan te pakken.”

Thomas Lippert is directeur van het Jülich Supercomputing Centre en leider van supercomputing in de HBI.

“Het is een spannende tijd in supercomputing,” zegt Lippert. “We krijgen veel nieuwe verzoeken van onderzoekers uit de neurologiegemeenschap die krachtige computing nodig hebben om de complexiteit van de hersenen aan te pakken. Als reactie hierop ontwikkelen we nieuwe tools die zijn aangepast aan het onderzoeken van de hersenen.”

Er zijn ongeveer 86 miljard neuronen die triljoenen contactpunten in de menselijke hersenen vormen. Door een hele hersenen op cellulair niveau te beeldvormen, kan data in de orde van enkele Petabytes worden gegenereerd. Een elektronenmicroscopie van de hele hersenen zou meer dan een Exabyte aan data opleveren.

“Hersenonderzoek, geneeskunde en informatietechnologieën staan voor uitdagingen die alleen kunnen worden aangepakt door de krachten van alle drie domeinen te combineren,” voegt Amunts toe.

De Data-uitdaging van de Neurologie

De onderzoeksinfrastructuur EBRAINS van het Menselijk Brein Project is gericht op het aanpakken van de grote data-uitdaging van de neurologie. Via deze infrastructuur zijn een breed scala aan tools, data- en compute-diensten beschikbaar voor hersenonderzoekers. Zij kunnen toegang krijgen tot supercomputersystemen via de gefedereerde infrastructuur Fenix, die is opgezet door Europa’s toonaangevende supercomputingcentra.

Europa verwacht binnen de komende vijf jaar zijn eerste twee exascale-supercomputers in te zetten. De supercomputers zullen worden verworven door de Europese High Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU), een gezamenlijke initiatief van de EU, Europese landen en private partners.

“De hersenonderzoeksgemeenschap staat klaar om deze exascale-systemen te gebruiken,” concludeert Amunts.