В научно-исследовательском журнале «Frontiers in Neuroscience» опубликована статья группы учёных из Юлихского исследовательского центра (Германия). Центр является одной из структур европейского научного объединения Гельмгольца. В публикации утверждается, что научная группа Юлихского центра совершила прорыв в области компьютерных технологий исследования человеческого мозга.
Речь идёт о создании компьютерной технологии, которая позволяет имитировать деятельность нейронной сети головного мозга. Компьютер европейских специалистов получил название SpiNNaker. Уже протестированы возможности по скорости обработки данных, и тесты, как отмечено, вселяют дополнительный оптимизм.
Цель учёных состоит в том, чтобы существенно углубить знания о том, как мозг обрабатывает получаемые сигналы, как генерирует их сам. Один из примеров изучения: как зрительный или звуковой сигнал, попадая в модифицированном виде в мозг, вызывает определённого рода мышечную реакцию: как мозг направляет сигнал мышцам руки к приветствию знакомого человека. Также компьютер планируют использовать для исследования сбоев в работе мозга: например, для изучения проблемы эпилепсии и других расстройств.
Из работы европейских учёных:
Человеческий мозг состоит из 100 миллиардов взаимосвязанных клеток. Мы понимаем, как индивидуальные нейроны и их компоненты ведут себя и "общаются" друг с другом, а также - в более широком масштабе, какие области мозга используются для сенсорного восприятия, действия и познания. Тем не менее, мы мало знаем о переводе нервной деятельности в поведение, например, превращение мышления в движение мышц. Компьютерное программное обеспечение помогло имитировать обмен сигналами между нейронами, но даже лучшее программное обеспечение, работающее на самых быстрых суперкомпьютерах на сегодняшний день, может имитировать лишь 1% человеческого мозга.
Отмечается, что специалисты Юлихского исследовательского центра работают над выработкой наиболее подходящей компьютерной архитектуры, чтобы повысить процент понимания процессов в мозге человека. Пока проблема в том, что даже суперкомпьютерам нужно несколько минут, чтобы смоделировать секундную работа мозга. И одна из проблем, которую в Германии пытаются решить: сопоставить уровни энергии, потребляемой мозгом и компьютером. Пока никакой компьютер в плане низких параметров потребления энергии с мозгом человека сравниться не в состоянии. Но определённый успех, как говорят в немецком институте, есть.
SpiNNaker состоит из 600 печатных плат, в состав которых входит более 500 тыс. микропроцессоров. Моделирование, описанное в этом исследовании, использовало только шесть плат - 1% от общей мощности машины. Результаты исследования помогут улучшить программное обеспечение, чтобы добиться более приемлемых параметров изучения мозговой активности.
Исследуемой технологией уже интересуются в военной и космической отраслях - в частности, для исследования реакции мозга человека на нештатные ситуации, например, при столкновении с опасностью. Отмечено, что в такой ситуации работа мозга человека активизируется настолько, что никакой современный компьютер не может её просчитать даже за десятки минут интенсивной работы с высочайшим потреблением энергии.
Использованы фотографии: http://www.globallookpress.com