Siêu máy tính Blue Gene: từ tổng hợp protein đến mô hình não người • Tin tức khoa học về "Yếu tố" • Công nghệ thông tin, Sinh học

Blue Gene Supercomputer: Từ tổng hợp protein đến mô hình não người

IBM và các nhà nghiên cứu từ Viện Bách khoa Thụy Sĩ ở Lausanne lần đầu tiên đã cố gắng mô hình bộ não con người xuống cấp độ phân tử.

Sơ đồ siêu máy tính Blue Gene / L (hình ảnh từ www.research.ibm.com)

Đối với mô hình não, siêu máy tính Blue Brain sẽ được sử dụng, phiên bản siêu máy tính Blue Gene / L mạnh gấp hàng ngàn lần so với Deep Blue nổi tiếng, nhà vô địch thế giới Garry Kasparov đã chơi cờ năm 1997. (Nhiệm vụ ban đầu của Blue Gene là giải quyết vấn đề tính toán phức tạp nhất của dự đoán, dựa trên các định luật vật lý, quá trình tổng hợp các protein phức tạp, chẳng hạn như hemoglobin, từ chuỗi các thành phần sinh hóa theo chương trình được nhúng trong DNA.) Các nhà tổ chức dự án Blue Brain hy vọng nó là tốt hơn để hiểu một số khía cạnh của công việc của tâm trí con người, chẳng hạn như nhận thức, trí nhớ, và thậm chí có thể ý thức chính nó, viết tạp chí New Scientist.

Cột Neocortex (hình ảnh từ bluebrainproject.epfl.ch)

Theo Henry Markham, giám đốc Viện não và tâm của Trường Bách khoa Thụy Sĩ tại Lausanne (EPFL), Blue Brain có thể là mô hình đầu tiên trên thế giớimô phỏng hoạt động của não trong khi vẫn có đủ công suất tính toán (và công suất cực đại của Blue Gene đạt 22,8 nghìn tỷ phép toán điểm động trên giây) để hoạt động trong thời gian thực. Ngoài việc chứng minh quá trình "mã hóa điện" được nhận biết bởi bộ não xung quanh "thực tế", Blue Brain có thể hỗ trợ trong việc xác định các bộ phận "xấu" của bộ não, sự xuất hiện của các rối loạn tâm thần như chứng tự kỷ, tâm thần phân liệt và các trạng thái trầm cảm khác nhau.

Mặc dù tầm quan trọng của thành phần “sắt” của bộ não xanh, phần quan trọng của dự án sẽ là mô hình máy tính hoàn chỉnh nhất của vỏ não trên thế giới (phần mới nhất, “cao hơn” của não), ở người, bề mặt của neocortex chiếm 95,6% toàn bộ bề mặt vỏ não ), để tạo ra nhóm Markham mất cả một thập kỷ. Sử dụng các công nghệ hiện đại nhất, các nhà khoa học đã có thể nghiên cứu các nguyên tắc tương tác điện của các tế bào thần kinh riêng lẻ và tạo ra một bộ quy tắc mô phỏng các kết nối giữa các nơron của các loại khác nhau.Để tạo ra một “bản đồ” như vậy, các nhà nghiên cứu đã phải sử dụng những phần mỏng nhất của bộ não chuột, phải chịu những âm thanh điện cẩn thận.

Vào lúc bắt đầu của dự án, các nhà tổ chức của nó có ý định mô hình cấu trúc điện của “loa neocortex” – các vi mạch thần kinh, trong đó, theo một số ý tưởng, bản thân vỏ não bao gồm một tổng hợp. Mỗi cột trong số các cột 0,5 x 2 mm này bao gồm từ 10.000 đến 70.000 nơron, tùy thuộc vào loại động vật có vú.

Giai đoạn đầu tiên của dự án sẽ được xem xét hoàn thành sau khi “lập bản đồ” và mô hình hóa hành vi của các cột. Dựa trên dữ liệu thu được, một mô hình của toàn bộ neocortex (và, cuối cùng, của chính bộ não), cũng như một mô hình phân tử của các nơron của nó, sẽ được xây dựng. Theo tính toán sơ bộ, sẽ mất ít nhất 10 năm để xây dựng một mô hình hoạt động đầy đủ của bộ não con người. Chỉ sau giai đoạn này, “sản phẩm” đã hoàn thành có thể được sử dụng trong các thí nghiệm khoa học.


Like this post? Please share to your friends:
Trả lời

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