Superkomputer Blue Gene: od syntezy białek do modelowania ludzkiego mózgu • Wiadomości naukowe na temat "Elementów" • Technologia informatyczna, biologia

Superkomputer Blue Gene: od syntezy białek do modelowania ludzkiego mózgu

IBM i naukowcy ze Szwajcarskiego Instytutu Politechnicznego w Lozannie po raz pierwszy usiłowali modelować ludzki mózg do poziomu molekularnego.

Diagram superkomputera Blue Gene / L (obraz z www.research.ibm.com)

Do modelowania mózgu wykorzystany zostanie superkomputer Blue Brain, wersja superkomputera Blue Gene / L jest tysiąc razy silniejsza niż słynny Deep Blue, z którym mistrz świata Garry Kasparov grał w szachy w 1997 roku. (Pierwotną misją Blue Gene było rozwiązanie najbardziej skomplikowanego problemu obliczeniowego przewidywania, opartego na prawach fizyki, procesu syntezy złożonych białek, takiego jak hemoglobina, z łańcuchów składników biochemicznych zgodnie z programem osadzonym w DNA.) Organizatorzy projektu Blue Brain mają nadzieję, że lepiej zrozumieć niektóre aspekty pracy ludzkiego umysłu, takie jak percepcja, pamięć, a może nawet sama świadomość, pisze magazyn "New Scientist".

Kolumna Neocortex (obraz z bluebrainproject.epfl.ch)

Według Henry'ego Markhama, dyrektora Instytutu Mózgu i Umysłu szwajcarskiej szkoły politechnicznej w Lozannie (EPFL), Blue Brain może być pierwszym modelem na świeciesymulowanie aktywności mózgu przy jednoczesnym zachowaniu wystarczającej mocy obliczeniowej (a moc szczytowa Blue Gene osiąga 22,8 tryliona operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę) w czasie rzeczywistym. Oprócz demonstrowania procesu "kodowania elektrycznego" postrzeganego przez mózg otaczający jego "rzeczywistość", Blue Brain może pomóc w identyfikacji "złych" części mózgu, których pojawienie się powoduje rozwój zaburzeń psychicznych, takich jak autyzm, schizofrenia i różne stany depresyjne.

Pomimo znaczenia "żelaznego" komponentu Niebieskiego Mózgu, kluczowa część projektu będzie ponownie najbardziej kompletnym modelem komputerowym kory nowej na świecie (najnowsza, "wyższa" część mózgu, u ludzi powierzchnia kory nowej zajmuje 95,6% całej powierzchni kory mózgowej ), dla stworzenia którego grupa Markhama zajęła całą dekadę. Korzystając z najnowocześniejszych technologii, naukowcy byli w stanie zbadać zasady oddziaływania elektrycznego poszczególnych neuronów i stworzyć zestaw reguł symulujących połączenia między neuronami różnych typów.Aby stworzyć taką "mapę", naukowcy musieli używać najcieńszych części mózgu myszy, poddawanych uważnemu elektrycznemu sondowaniu.

Na samym początku projektu jego organizatorzy zamierzają modelować strukturę elektryczną "głośników neocortex" – mikroukładów nerwowych, z których według niektórych koncepcji kora nowa składa się z agregatu. Każda z tych kolumn 0,5 x 2 mm zawiera od 10 000 do 70 000 neuronów, w zależności od rodzaju ssaka.

Pierwszy etap projektu zostanie uznany za zakończony po "mapowaniu" i modelowaniu zachowania kolumn. W oparciu o uzyskane dane skonstruowany zostanie model całej kory nowej (i ostatecznie samego mózgu), a także model molekularny jego neuronów. Według wstępnych obliczeń, stworzenie w pełni funkcjonującego modelu ludzkiego mózgu zajmie co najmniej dziesięć lat. Dopiero po tym okresie gotowy "produkt" może być wykorzystywany w eksperymentach naukowych.


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: