Proiectul Creierul Uman lansează o nouă lucrare despre puterea de calcul exascale

Oamenii de știință de la Proiectul Creierul Uman (HBP) au prezentat într-o nouă lucrare de cercetare modul în care progresele în neuroștiințe necesită tehnologie de calcul avansată și vor necesita în cele din urmă putere de calcul exascale.

HBP este cel mai mare proiect de știință a creierului din Europa și 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 calcul, neuroinformatică și inteligență artificială (IA).

Supercalcularea ca instrument pentru creier

Katrin Amunts este una dintre oamenii de știință și director științific al HBP, director al Institutului C. și O. Vogt pentru Cercetarea Creierului, Universitätsklinikum Düsseldorf și director al Institutului de Neuroștiințe și Medicină (INM-1) la Centrul de Cercetare Jülich.

„Înțelegerea creierului în toată complexitatea sa necesită insight-uri de la multiple scale – de la genomica, celule și sinapse până la nivelul întregului organ,” spune Amunts. „Acest lucru înseamnă lucrul cu cantități mari de date, supercalcularea devine un instrument indispensabil pentru a aborda creierul.”

Thomas Lippert este director al Centrului de Supercalculare Jülich și lider al supercalculării în HBI.

„Este o perioadă interesantă pentru supercalculare,” spune Lippert. „Primim multe cereri noi de la cercetători din comunitatea neuroștiințelor care au nevoie de calcul puternic pentru a aborda complexitatea creierului. Ca răspuns, dezvoltăm noi instrumente specializate pentru investigarea creierului.”

Există aproximativ 86 de miliarde de neuroni care alcătuiesc trilioane de puncte de contact în creierul uman. Prin imaginarea unui creier întreg la rezoluție celulară, pot fi produse date în ordinea mai multor Petabytes. O microscopie electronică a întregului creier ar rezulta în mai mult de un Exabyte de date.

„Cercetarea 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 în neuroștiințe

Infrastructura de cercetare a Proiectului Creierul Uman, EBRAINS, se axează pe abordarea provocării mari a datelor în neuroștiințe. Prin această infrastructură, există o gamă largă de instrumente, servicii de date și computaționale disponibile pentru cercetătorii creierului. Ei pot accesa sisteme de supercalculare prin infrastructura federată Fenix, care a fost stabilită de principalele centre de supercalculare din Europa.

Europa este așteptată să implementeze primele două supercalculatoare exascale în următorii cinci ani. Supercalculatoarele vor fi achiziționate de Inițiativa 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 gata să utilizeze aceste sisteme exascale,” concluzionează Amunts.