Blue Brain Project
Blue Brain Project – projekt stworzenia wirtualnego mózgu poprzez symulację komputerową działania każdego neuronu. Został rozpoczęty w maju 2005 roku przez Politechnikę Federalną w Lozannie w Szwajcarii. Obecnie uczestniczy w nim kilka ośrodków w Hiszpanii, Wielkiej Brytanii, USA i Izraelu. Kierownikiem projektu jest Henry Markram.
Cele
[edytuj | edytuj kod]Głównym celem Blue Brain Project jest zrozumienie działania mózgu ssaków za pomocą inżynierii wstecznej[1]. Cele pośrednie, które mają do tego doprowadzić, to[1]:
- Stworzenie Ośrodka Symulacji Mózgu, w którym możliwe będzie tworzenie symulacji mózgów różnych gatunków, w różnych skalach dokładności i z różnymi zaburzeniami.
- Udowodnienie skuteczności i dokładności symulacji poprzez stworzenie i przetestowanie szczegółowego modelu kolumny neuronalnej wewnątrz zakrętu zaśrodkowego młodego szczura.
- Użycie symulacji do odkrycia podstawowych zasad budowy i funkcjonowania mózgu.
- Wykorzystanie tych zasad do stworzenia większych i dokładniejszych modeli mózgu i opracowanie strategii modelowania całego mózgu człowieka.
Historia
[edytuj | edytuj kod]We wstępnej fazie projektu, ukończonej w grudniu 2006 roku, stworzono symulację działania pojedynczej kolumny neuronalnej mózgu szczura[2]. Taka kolumna ma objętość około 0,5 mm3 i zawiera około 10 tysięcy neuronów, około 200 różnych typów, połączonych około 30 milionami synaps[3]. W przeprowadzonej symulacji sieć neuronów była poddawana działaniu sygnałów przypominających te, jakie odbierałyby w mózgu szczura. Zaobserwowano tworzenie się nowych połączeń synaptycznych i reagowanie grup neuronów w synchronicznych wyładowaniach[4].
W kolejnych latach symulacja została zoptymalizowana i powiększono jej skalę. W 2011 roku, za pomocą superkomputera Blue Gene/P o mocy 56 TFLOPS[5] stworzono symulację obwodu zawierającego 100 kolumn neuronalnych. Symulacja zawierała około miliona neuronów i około miliarda połączeń neuronalnych. Odpowiada to skali mózgu pszczoły[6].
Ponieważ kora nowa ludzkiego mózgu, odpowiedzialna za wyższe procesy poznawcze, zawiera 15 – 33 miliardów neuronów, z których każdy może mieć do 10 tysięcy połączeń synaptycznych[7], Henry Markram szacuje ilość informacji, potrzebnych do odtworzenia jego funkcjonalności na 500 petabajtów[4].
Human Brain Project
[edytuj | edytuj kod]Aby umożliwić symulacje w tak dużej skali i uzyskać dostęp do wystarczająco potężnych superkomputerów w 2020 roku, powołano Human Brain Project (HBP)[8][9][10].
Projekt ten w styczniu 2013 roku został uznany za Europejski Projekt Flagowy[11][12].
Finansowanie
[edytuj | edytuj kod]
Projekt jest finansowany głównie przez szwajcarski rząd, a częściowo poprzez dotacje i darowizny. Politechnika w Lozannie zakupiła na potrzeby projektu superkomputer Blue Gene po obniżonej cenie, ponieważ IBM był zainteresowany odkrywaniem różnych zastosowań dla tego komputera[13].
W projekcie uczestniczy również Politechnika Madrycka, udostępniając superkomputer Magerit oraz specjalnie zaprojektowany mikroskop do badania mózgu[14].
Zobacz też
[edytuj | edytuj kod]
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ a b The Blue Brain Project Goals. [w:] Blue Brain Project [on-line]. EPFL. [dostęp 2012-02-28]. (ang.).
- ↑ The Blue Brain Project Timeline. [w:] Blue Brain Project [on-line]. EPFL. [dostęp 2012-02-28]. (ang.).
- ↑ About the Blue Brain Project
- ↑ a b Johan Lehrer: Out of the Blue. Seed, 3 marca 2008. [dostęp 2012-02-28]. [zarchiwizowane z tego adresu (23 kwietnia 2012)]. (ang.).
- ↑ Blue Brain Project. artificialbrains.com. [dostęp 2012-02-29]. [zarchiwizowane z tego adresu (4 lutego 2012)]. (ang.).
- ↑ M. Mitchell Waldrop: Computer modelling: Brain in a box. Nature, 22 lutego 2012. [dostęp 2012-02-28]. (ang.).
- ↑ Pelvig DP, Pakkenberg H, Stark AK, Pakkenberg B. Neocortical glial cell numbers in human brains Neurobiol Aging, 29 listopada 2008
- ↑ Human Brain Project Overview. [w:] Strona internetowa HBP [on-line]. humanbrainproject.eu. [dostęp 2015-05-15]. [zarchiwizowane z tego adresu (2015-05-18)]. (ang.).
- ↑ Human Brain Project. [w:] Strona internetowa PW [on-line]. www.pw.edu.pl, 2013-01-08. [dostęp 2015-05-15]. (pol.).
- ↑ Human Brain Project : News. [w:] Sciencs World Report [on-line]. scienceworldreport.com, 2013. [dostęp 2015-05-15]. (ang.).
- ↑ Graphene and Human Brain Project win largest research excellence award in history, as battle for sustained science funding continues. europa.eu, 2013-01-28. [dostęp 2013-03-08]. (ang.).
- ↑ Human Brain Project i Graphene Flagship: polscy naukowcy w badaniach nad ludzkim mózgiem. benchmark.pl, 2013-01-31. [dostęp 2013-03-08].
- ↑ Joe Hunkins: Blue Brain Project – IBM has not withdrawn support. [w:] Henry Markram, Project Director as quoted by IBM Switzerland to Technology Report on 19 stycznia, 2009 [on-line]. technology-report.com, 2009-01-21. [dostęp 2012-02-28]. (ang.).
- ↑ Microscope for Brain Studies. azonano, 21 maja 2009. [dostęp 2012-02-28]. (ang.).
Linki zewnętrzne
[edytuj | edytuj kod]- Henry Markram buduje mózg w superkomputerze – prezentacja na TED, lipiec 2009.
- Strona główna Human Brain Project (ang.)
- Strona domowa Blue Brain Project (ang.)
- Film dokumentalny o Blue Brain Project (ang.)
- Richard Frąckowiak: The Human Brain Project – the Medicine of Tomorrow. [w:] lecture at the Molecular Frontiers Symposium „The Brain: Achievements and Challenges” at the Royal Swedish Academy of Sciences in Stockholm, May 2014 [on-line]. www.youtube.com. [dostęp 2015-05-15]. (ang.).