Dự án Não bộ con người Phát hành Bài viết Mới về Quyền lực Máy tính Exascale

Các nhà khoa học tại Dự án Não bộ con người (HBP) đã phác thảo trong một bài nghiên cứu mới cách các tiến bộ trong lĩnh vực thần kinh học đòi hỏi công nghệ tính toán cao và cuối cùng sẽ cần quyền lực máy tính exascale.

HBP là dự án khoa học về não bộ lớn nhất tại châu Âu và là một trong những dự án nghiên cứu lớn nhất từng được Liên minh châu Âu tài trợ. Dự án này điều tra não bộ và các bệnh về não thông qua việc sử dụng các phương pháp tiên tiến từ các lĩnh vực như tính toán, neuroinformatics và trí tuệ nhân tạo (AI).

Siêu máy tính như một Công cụ cho Não bộ

Katrin Amunts là một trong những nhà khoa học và Giám đốc Khoa học của HBP, Giám đốc Viện Nghiên cứu Não bộ C. và O. Vogt, Universitätsklinikum Düsseldorf và Giám đốc Viện Khoa học và Y học (INM-1) tại Trung tâm Nghiên cứu Jülich.

“Để hiểu não bộ trong tất cả sự phức tạp của nó đòi hỏi phải có cái nhìn từ nhiều quy mô khác nhau – từ genomics, tế bào và synapses đến cấp độ toàn bộ cơ quan,” Amunts nói. “Điều này có nghĩa là làm việc với lượng dữ liệu lớn, siêu máy tính đang trở thành một công cụ không thể thiếu để giải quyết não bộ.”

Thomas Lippert là Giám đốc Trung tâm Siêu máy tính Jülich và là người lãnh đạo siêu máy tính trong HBI.

“Đây là một thời điểm thú vị trong lĩnh vực siêu máy tính,” Lippert nói. “Chúng tôi nhận được nhiều yêu cầu mới từ các nhà nghiên cứu trong cộng đồng thần kinh học cần máy tính mạnh để giải quyết sự phức tạp của não bộ. Để đáp ứng, chúng tôi đang phát triển các công cụ mới được thiết kế để điều tra não bộ.”

Có khoảng 86 tỷ neuron tạo nên hàng nghìn tỷ điểm tiếp xúc trong não bộ con người. Bằng cách chụp ảnh toàn bộ não ở độ phân giải tế bào, dữ liệu trong phạm vi vài Petabyte có thể được tạo ra. Vi hình ảnh điện tử của toàn bộ não sẽ tạo ra hơn một Exabyte dữ liệu.

“Nghiên cứu não bộ, y học và công nghệ thông tin phải đối mặt với những thách thức chỉ có thể được giải quyết bằng cách kết hợp lực lượng của cả ba lĩnh vực,” Amunts thêm.

Thử thách Dữ liệu của Thần kinh học

Cơ sở hạ tầng nghiên cứu của Dự án Não bộ con người EBRAINS tập trung vào việc giải quyết thách thức lớn về dữ liệu của thần kinh học. Thông qua cơ sở hạ tầng này, có nhiều công cụ, dịch vụ dữ liệu và tính toán có sẵn cho các nhà nghiên cứu về não bộ. Họ có thể truy cập hệ thống siêu máy tính thông qua cơ sở hạ tầng liên kết Fenix, được thiết lập bởi các Trung tâm Siêu máy tính hàng đầu của châu Âu.

Châu Âu dự kiến sẽ triển khai hai siêu máy tính exascale đầu tiên trong vòng năm năm tới. Các siêu máy tính này sẽ được mua bởi Liên minh Châu Âu về Máy tính Hiệu suất cao (EuroHPC JU), một sáng kiến chung giữa EU, các quốc gia châu Âu và các đối tác tư nhân.

“Cộng đồng nghiên cứu não bộ đã sẵn sàng để sử dụng các hệ thống exascale này,” Amunts kết luận.