Британские ученые предложили новый метод быстрого и эффективного моделирования мозга. Для созданной ими методики исследователи воспользовались уже существующим оборудованием, а программное обеспечение написали сами. Вычислительную мощность обеспечило использование графических процессоров.
Доктор Джеймс Найт и профессор Томас Новотни из Школы инженерии и информатики Университета Сассекса смогли смоделировать часть мозга крысы лучше, чем топ-50 существующих суперкомпьютеров. Исследователи полагают, что их быстрые и эффективные симуляторы помогут лучше понимать функции различных структур мозга.
Графические процессоры, по словам ученых, помогут построить новую систему моделирования в нейробиологии. По мнению создателей, это поможет решить проблему ускорения компьютерных вычислений лучше, чем попытка делать комплектующие все миниатюрнее. Вычисление на графических процессорах, разрабатываемое для 3D-графики и игровой индустрии, сможет продвинуть науку вперед.
Исследование проводилось с помощью собственноручно написанного учеными фреймворка GeNN. Команда проверила, можно ли с помощью нового подхода ускорить симуляцию нейромоделей. Проверку делали на устоявшихся в нейронауках моделях — кортикальной колонке из восьми популяций нейронов и случайной нейронной сети со спайк-зависимой пластичностью. Они показывают процессы, лежащие в основе биологического обучения.
Результат сассекских ученых оказался лучше, чем у существующих суперкомпьютеров. И лучше чем у SpiNNaker — компьютерной архитектуры, использующей спайковые нейронные сети для моделирования мозга, на разработку которой потрачен 1 млрд фунтов стерлингов.
В будущем новый метод может помочь в определении пораженных участков мозга при неврологических расстройства или ускорить совершенствование систем искусственного интеллекта. Подобное ПО уже используется в университете: автономные дроны летают с помощью управления, имитирующего соответствующие системы мозга насекомых.
Ученые полагают, что приблизиться к моделированию таких сложных вещей, как человеческий мозг сразу не получится, но путь выбран верный. Рецептом может оказаться использование целой системы из многих связанных между собой графических процессоров. Возможно, они смогут запускать модели, приближенные по сложности к моделям человеческого мозга.
В NVIDIA, компании-создателе графических процессоров, отмечают, что «очень впечатлены использованием вычислительной платформы NVIDIA AI для моделирования мозга» и рады, что «могут поддерживать исследования на переднем крае вычислительной нейробиологии и искусственного интеллекта».
Поделитесь исследованием с друзьями, нажмите на кнопки соцсетей!
