Human Brain Project lansează o nouă lucrare despre puterea de calcul Exascale

Oamenii de știință de la Proiectul creierului uman (HBP) au subliniat într-un nou lucrare de cercetare modul în care progresele în neuroștiință necesită tehnologie de calcul înaltă și în cele din urmă vor avea nevoie de putere de calcul exascale.

HBP este cel mai mare proiect de știință a creierului din Europa și este unul dintre cele mai mari proiecte de cercetare finanțate vreodată de Uniunea Europeană. Proiectul investighează creierul și bolile sale prin utilizarea unor metode foarte avansate din domenii precum calculul, neuroinformatica și inteligența artificială (AI). 

Supercalculatura ca instrument pentru creier

Katrin Amunts este unul dintre oamenii de știință și directorul științific al HBP, directorul C. și O. Vogt-Institutul de Cercetare a Creierului, Universitätsklinikum Düsseldorf și director al Institutului de Neurosștiință și Medicină (INM-1) la Centrul de Cercetare Jülich.

„Înțelegerea creierului în toată complexitatea sa necesită perspective de la mai multe scale E – de la genomică, celule și sinapse până la nivelul întregului organ”, spune Amunts. „Aceasta înseamnă lucrul cu cantități mari de date, supercalculatura devine un instrument indispensabil pentru a aborda creierul.” 

Thomas Lippert este directorul Jülich Supercomputing Center și liderul supercalculaturii în HBI.

„Este o perioadă interesantă în domeniul supercalculaturii”, spune Lippert. „Primim o mulțime de solicitări noi din partea cercetătorilor din comunitatea neuroștiințifică care au nevoie de calculatoare puternice pentru a aborda complexitatea creierului. Ca răspuns, dezvoltăm noi instrumente adaptate pentru investigarea creierului.”

Există aproximativ 86 de miliarde de neuroni care alcătuiesc trilioane de puncte de contact în creierul uman. Prin imagistica unui creier întreg la rezoluții celulare, pot fi produse date în intervalul mai multor petabytes. O microscopie electronică a întregului creier ar avea ca rezultat mai mult de un Exabyte de date.

„Cercetarea asupra creierului, medicina și tehnologiile informaționale se confruntă cu provocări care pot fi abordate doar prin unirea forțelor tuturor celor trei domenii”, adaugă Amunts. 

Provocarea datelor de neuroștiință

Infrastructura de cercetare a Proiectului Creierul Uman EBRAINS se concentrează pe abordarea provocării Big Data a neuroștiinței. Prin această infrastructură, există o gamă largă de instrumente, date și servicii de calcul disponibile pentru cercetătorii creierului. Aceștia pot accesa sisteme de supercalculare prin infrastructura federată Fenix, care a fost înființată de centrele de supercalculare de top din Europa. 

Se așteaptă ca Europa să implementeze primele două supercomputere exascale în următorii cinci ani. Supercalculatoarele vor fi achiziționate de întreprinderea comună europeană de calcul de înaltă performanță (EuroHPC JU), care este o inițiativă comună între UE, țările europene și parteneri privați.

„Comunitatea de cercetare a creierului este pregătită să folosească aceste sisteme exascale”, conchide Amunts.