Science：人类大脑项目对超级计算机提出新的要求

在最新一期的《科学》杂志上，大脑科学家Katrin Amunts和超级计算专家Thomas Lippert解释了神经科学的进步如何要求高性能计算技术，并最终需要百亿亿次计算能力。

　　

   

   

图片:大大脑数据的类型和背景中的一台超级计算机

资料来源:蒂莫·迪克沙伊德，萨沙·克雷克劳/ Forschungszentrum Juelich

“要了解大脑的所有复杂性，需要从基因组学、细胞和突触到整个器官水平的多个尺度进行洞察。这意味着要处理大量数据，而超级计算正成为处理大脑的不可或缺的工具。”人类大脑项目(HBP)的科学主任、C. and O. vogt脑研究所所长Universit?tsklinikum Düsseldorf和研究中心Jülich的神经科学和医学研究所所长(INM-1) Katrin Amunts说。

Jülich超级计算中心(Jülich supercomputing Centre)主任、人类大脑项目(Human Brain Project)超级计算项目负责人托马斯·利伯特(Thomas Lippert)表示:“这是超级计算领域令人兴奋的时刻。”“我们从神经科学领域的研究人员那里得到了很多新的要求，他们需要强大的计算能力来解决大脑的复杂性。为此，我们正在开发专门用于研究大脑的新工具。”

人类大脑包含大约860亿个神经元，形成数万亿个接触点。以细胞分辨率对整个大脑进行成像，产生数拍字节的数据;对整个大脑进行电子显微镜检查，其数据量将超过1艾字节。“大脑研究、医学和信息技术面临的挑战只能通过联合所有这三个领域的力量来解决，”Amunts说。

在欧洲，人类大脑项目的研究基础设施EBRAINS解决了神经科学的大数据挑战。它为大脑研究人员提供一系列的工具、数据和计算服务。这包括通过菲尼克斯联邦基础设施访问超级计算系统，该基础设施由欧洲领先的超级计算中心建立，是人类大脑项目的一部分，将服务于大脑研究之外的社区。

在未来五年内，欧洲的目标是部署它的头两台百亿亿级超级计算机。他们将被欧洲高性能计算联合事业(EuroHPC JU)收购，这是一个欧盟、欧洲国家和私人伙伴之间的联合倡议。“大脑研究团体已经准备好使用这些百亿亿次系统，”Amunts说。

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大脑研究挑战超级计算