Cervello umano: un secondo di attività equivale a 40 minuti di lavoro di un supercomputer

cervello fotografato

La più accurata simulazione del cervello umano di cui abbiamo notizia è stata realizzata in un supercomputer giapponese; un solo secondo di attività del cervello umano ha richiesto a uno dei supercomputer più potenti che esistano 40 minuti per essere elaborato.

I ricercatori hanno utilizzato il computer K in Giappone, attualmente uno dei quattro più potenti al mondo, per simulare l'attività del cervello umano. Il computer ha 705,024 nuclei di processori e 1,4 milioni di GB di RAM, ma ancora impiega 40 minuti per elaborare i dati di appena un secondo di attività del cervello umano.

Il progetto, che è il più grande che si conosca in campo di simulazione neurale, è un'impresa congiunta del gruppo di ricerca giapponese, RIKEN, dell'Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University e della Forschungszentrum Julich, un centro di ricerca interdisciplinare che si trova in Germania. La ricerca si è servita del programma open source Neural Simulation Tool per riprodurre una rete costituita da 1,73 miliardi di cellule nervose connesse da 10,4 migliaia di miliardi di sinapsi.

Seppur di dimensioni significative, la rete di simulazione rappresenta soltanto l'1% della rete neurale presente nel cervello umano. Un'inezia, dunque.

Il principale obiettivo del progetto non era tanto quello di fornire una nuova visione dell'organo umano, quanto quello di testare i limiti delle tecnologie di simulazione e le capacità del computer K. Attraverso i loro sforzi i ricercatori sono riusciti a raccogliere una conoscenza molto approfondita del funzionamento del cervello umano, che orienterà la costruzione di un nuovo software di simulazione. In più il risultato raggiunto offre ai neuroscieniati una rapida visione di cosa si possa ottenere utilizzando i computer dell'ultima generazione, i cosiddetti computer esascale, che sono quelli in grado di elaborare un milione elevato al cubo di operazioni di numeri con virgola mobile; ciò rappresenta una pietra miliare nel campo dell'informatica, poiché si ritiene sia la stessa potenza del cervello umano e per questo motivo apre le porte ad una potenziale simulazione in tempo reale dell'attività di questo organo.

Attualmente nessun computer esistente ha questa capacità, ma la Intel ha fatto sapere di avere come obiettivo di produrne uno simile, che potrà essere operativo dal 2018.

"Se i computer petascale sono in grado di rappresentare l'1% della complessa rete di attività di un cervello umano – ha dichiarato Markus Diesmann, uno degli scienziati che lavora al progetto - allora sappiamo che la simulazione di tutto il cervello a livello della singola cellula nervosa e delle sue sinapsi sarà possibile con i computer esascale, che auspicabilmente saranno disponibili nella prossima decade".

Francesca Di Giorgio

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