El “Human Brain Project” utilitzarà models de programació realitzats al Superordinador MareNostrum / UPC
El Human Brain Project, que aspira a simular el cervell humà, ha celebrat la seva reunió inicial a Lausana amb la presència de 135 centres de recerca europeus, entre ells el Barcelona Supercomputing Center.
El macro projecte europeu Human Brain Project, que ha realitzat la seva sessió inaugural a Lausana, utilitzarà models de programació realitzats al Barcelona Supercomputing Center i al superordinador MareNostrum.
El Human Brain Project té com a repte comprendre i simular el funcionament del cervell humà en les seves diferents capes, des del genoma i nivells cel·lulars a neurones, circuits, regions del cervell i finalment el cervell sencer.
OmpSs i COMPSs són els dos models de programació desenvolupats al Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) que s’utilitzaran per a què aquestes simulacions —de gran tamany— puguin executar-se als superordinadors europeus que participen en el projecte i coordinar-se entre elles.
OmpSs s’utilitzarà per optimitzar l’eficiència de les simulacions i COMPSs es farà servir principalment per coordinar els diferents nivells de simulació entre ells. En aquest sentit, es té el repte d’utilitzar COMPSs pel que s’ha convingut a anomenar “supercomputació interactiva”, on aquest model de programació aportarà el suport necessari per la interacció de múltiples simulacions que resolguin un problema complex, amb èmfasi especial en el compartiment de dades.
Al superordinador MareNostrum, emblema del Barcelona Supercomputing Center, s’executaran les simulacions a nivell neuronal. El centre també participa en la realització d’activitats de suport i training d’investigadors no acostumats en l’ús de supercomputadors, per assessorar-los en com han de programar les seves aplicacions.
Així mateix, la proposta de construir computadors de baix consum del projecte Mont Blanc és una de les alternatives considerades per HBP per la seva plataforma de processament de dades. Cinc investigadors i experts del Barcelona Supercomputing Center lideren diferents parts del Human Brain Project. Es tracta del director de Ciències de la Computació, Jesús Labarta; la investigadora experta en models de programació Rosa M. Badia; el director d’Operacions i responsable del MareNostrum, Sergi Girona i el cap de sistemes del MareNostrum, Javier Bartolomé (MareNostrum) i l’investigador Álex Ramírez, líder del projecte Mont Blanc sobre ordinadors energèticament més eficients.
Reunió a Lausana dels 135 centres participants
El projecte Human Brain Project (HBP) va arrencar amb una reunió celebrada a Lausana en què van participar els 135 centres d’investigació europeus que hi col·laboren.
L’HBP es defineix a si mateix com el projecte neurocientífic més ambiciós del món i està cofinançat per la Unió Europea amb un pressupost estimat de 1.200 milions d’euros. El seu objectiu és desenvolupar mètodes que possibilitin una comprensió profunda de com opera el cervell humà. El coneixement que s’adquireixi serà clau per al desenvolupament de noves eines per a la medicina i noves tecnologies de la informació.
Sis plataformes per fer avançar el projecte
La missió inicial de l’HBP és posar en marxa sis plataformes d’investigació, cadascuna de les quals estarà composta per eines i mètodes que permetin arribar als objectius del projecte. Aquestes plataformes són: neuroinformàtica, simulació del cervell, computació d’altes prestacions, informàtica per a la medicina, computació neuromòrfica i neurorobòtica.
Durant els pròxims 30 mesos, els científics posaran en marxa i provaran aquestes plataformes. El 2016 s’espera que les plataformes estaran a punt per ser utilitzades pels científics participants en el projecte.
Neurociència, medicina i tecnologia: els objectius del Human Brain Project
En el camp de la neurociència, els investigadors hauran d’utilitzar un volum molt gran de dades —en particular les dades publicades en milers d’articles científics cada any—. La missió de la plataforma neuroinformàtica serà extreure la màxima quantitat d’informació possible d’aquestes fonts i integrar-les en una cartografia que englobi tots els nivells organitzatius del cervell, des de la cèl·lula al cervell sencer. Aquesta informació serà utilitzada per desenvolupar la plataforma de simulació del cervell. La plataforma de computació d’altes prestacions és l’encarregada de desenvolupar i tenir a punt la capacitat informàtica necessària perquè la simulació es pugui executar.
La plataforma médico-informàtica s’encarregarà de desenvolupar mètodes per la diagnosi de malalties neurològiques amb l’objectiu de ser capaços de detectar i diagnosticar malalties de manera ràpida i personalitzada. En una primera fase del projecte, aquesta plataforma recollirà i analitzarà dades anònims de centenars de pacients, en col·laboració amb hospitals i empreses farmacèutiques.
Finalment, el Human Brain Project té entre els seus objectius el d’inspirar tecnologies inspirades en el funcionament del cervell humà. Ja s’han començat a desenvolupar xips que imiten les xarxes neuronals. Aquesta és la missió de la plataforma de computació neuromòrfica. La plataforma de neurorobòtica centrarà els seus treballs en integrar les simulacions de xarxes neuronals en robots (inicialment virtuals), amb millors capacitats d’aprenentatge i flexibilitat que els actuals.
Nova data clau: 2016
Els investigadors de l’HBP disposen de dos anys i mig per posar en marxa aquestes plataformes de recerca. Un cop estiguin en ple funcionament, el projecte tindrà les eines, infraestructures i mètodes necessaris per complir els seus objectius.
Sobre el BSC
El Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS), centre de recerca vinculat a la Universitat Politècnica de Catalunya. BarcelonaTech (UPC), és el centre líder en supercomputació a Espanya. La seva especialitat és la supercomputació d’altes prestacions, també coneguda com HPC (High Performance Computing). La seva funció és doble: oferir infraestructures i servei en supercomputació als científics espanyols i europeus, i generar coneixement i tecnologia per transferir-los a la societat.
El BSC-CNS és un Centre d’Excel·lència Severo Ochoa, membres de primer nivell de la infraestructura d’investigació europea PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) i gestiona la Xarxa Espanyola de Supercomputació (RES).♦
