大脑研究如何对超级计算提出新要求

了解大脑的所有复杂性需要从多个尺度——从基因组学、细胞和突触到整个器官水平——的洞察力。这意味着需要处理大量数据，超级计算正在成为解决大脑问题的不可或缺的工具，”人类大脑项目 (HBP) 科学主任、C. and O. Vogt-Institute of Brain 主任 Katrin Amunts 说研究，杜塞尔多夫大学和 Jülich 研究中心神经科学与医学研究所 (INM-1) 主任。

“这是超级计算的一个激动人心的时刻，”Jülich 超级计算中心主任兼人脑项目超级计算负责人 Thomas Lippert 说。“我们从神经科学界的研究人员那里收到了很多新的要求，他们需要强大的计算来解决大脑的复杂性。作为回应，我们正在开发专门用于研究大脑的新工具。”

人脑包含大约 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会产生数 PB 范围内的数据;整个大脑的电子显微镜将超过 1 艾字节的数据。“大脑研究、医学和信息技术面临的挑战只能通过联合所有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了一系列工具、数据和计算服务。这包括通过 Fenix 联合基础设施访问超级计算系统，该系统由欧洲领先的超级计算中心建立，作为人类大脑项目的一部分，将为大脑研究以外的社区提供服务。

在未来五年内，欧洲的目标是部署其前两台百亿亿级超级计算机。它们将由欧洲高性能计算联合企业 (EuroHPC JU) 收购，这是、欧洲国家和私人合作伙伴之间的一项联合倡议。“大脑研究界随时准备使用这些百亿亿级系统，”Amunts 说。

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