《Science》人類大腦計畫:歐洲建構百萬億級運算能量 攻克腦科學複雜挑戰

2021/11/27
《Science》人類大腦計畫:歐洲建構百萬億級運算能量 攻克腦科學複雜挑戰
美國時間25日,人類大腦計畫(Human Brain Project, HBP)科學總監Katrin Amunts,以及HBP計畫領導人、德國Jülich超級電腦中心(Jülich Supercomp
美國時間25日,人類大腦計畫(Human Brain Project, HBP)科學總監Katrin Amunts,以及HBP計畫領導人、德國Jülich超級電腦中心(Jülich Supercomputing Center, JSC)主任Thomas Lippert,共同在知名期刊《Science》刊登文章,表示將提供運算效能達百萬兆級的超高運算效能服務,與腦科學家攜手克服人類大腦的複雜挑戰。

目前在歐洲,HBP正透過研究機構EBRAINS,來克服神經科學的大數據挑戰。它為腦科學家提供工具、數據及運算資源,腦科學家可透過歐洲超級運算中心(Supercomputing Centres)為HBP計畫所建立的Fenix聯邦式基礎設施,使用超級運算系統服務。

在未來五年,歐洲打算首次布署兩台可執行百萬兆級(Exascale)運算的超級電腦,它們可以每秒100萬兆次 ( 1 exaflops) 的速度運算,提供名為「歐洲高效能電腦運算聯合倡議」(European High Performance Computing Joint Undertaking, EuroHPC JU)使用。

EuroHPC JU是由歐盟(EU)、歐洲國家級私人合作單位(private partners)所組成的合作計畫,目的是建構歐洲的高效能電腦運算生態系統,推動相關產業的科研、創新、應用與技術。

Katrin Amunts指出,「要了解大腦之中所有的複雜性,就需要從多種尺度去洞悉它,從遺傳學、細胞與突觸(synapses)、以及整個器官的層級。這意味著大量數據的運作,使得超級運算(supercomputing)成為探索大腦必不可少的工具。」。

Thomas Lippert表示,超級運算正迎來令人振奮的時刻。「我們得到大量來自神經科學研究社群的委託,表達他們對於強力運算能量,來應對大腦的複雜性。因此,我們正在開發為了探索大腦而量身打造新工具作為應對。」

人類的大腦包含了將近860億個神經元,形成數以兆計的連接點。如果從細胞層級的尺度來想像整個大腦,就會產生好幾個Petabyte (10的15次方)的巨量數據;而全腦的電子顯微影像,也會生成超過1 Exabyte (10的18次方) 的數據。

Amunts表示,腦科學研究、醫學和資訊科技都面臨挑戰,唯有透過聯合三個領域的力量才能處理。

參考資料:
https://bioengineer.org/human-brain-project-researchers-outline-in-science-how-brain-research-makes-new-demands-on-supercomputing/
原始文章:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl8519

(編譯 / 吳培安)