شبیه سازی ۱ ثانیه از عملکرد ۱ درصد مغز انسان، نیازمند ۴۰ دقیقه وقت و ۸۳ هزار پردازن

[nedasoltani]

گروهی از دانشمندان ژاپنی و آلمانی یکی از بزرگ ترین شبیه سازی های فعالیت عصبی مغز انسان را انجام داده اند و اعداد به دست آمده٬ همزمان هم شگفت انگیز و هم تحقیر آمیز هستند.
برای شبیه سازی یک ثانیه بیولوژیک از فعالیت ۱.۷۳ میلیارد عصب که توسط ۱۰.۴ تریلیون سیناپس به یکدیگر متصل شده اند (فقط ۱ درصد از کل شبکه عصبی مغز انسان)٬ چنین سخت افزاری مورد نیاز است:

۸۲.۹۴۴ هزار پردازنده از ابر کامپیوتر K و ۱ پتابایت حافظه (به ازای هر سیناپس ۲۴ بایت حافظه).

شبیه سازی یا رایانش این ۱ ثانیه بیولوژیک در دنیای واقعی ۴۰ دقیقه از وقت یکی از قوی ترین کامپیوترهای روی زمین را گرفته. حال اگر مقیاس های زمانی با اندازه شبکه رابطه ای خطی داشته باشند (که یک اگر بزرگ است) تقریبا ۲ روز و نیم زمان لازم خواهد بود تا ۱ ثانیه از فعالیت کل مغز پردازش و شبیه سازی شود.

(کامپیوتر K واقعا بزرگ است!)

با این حال٬ محققین از کاری که موفق به انجامش شده اند٬ هیجان زده اند. مدیر پروژه آقای مارکوس دایزمن در متن منتشره برای مطبوعات چنین نوشته:

«اگر کامپیوترهایی در مقیاس پتافلاپس٬ مانند ٬K امروزه قادر به نمایش فعالیت ۱ درصد از مغز بشر هستند٬ آنگاه می توان گفت شبیه سازی فعالیت کل مغز در سطح هر عصب منفرد و سیناپس های آن٬ با کامپیوترهایی که امیدواریم در دهه آینده آماده شوند٬ می توان انجام شود.»

سیستمی که قادر به پردازش ۱ اگزا فلاپس باشد٬ ۱.۰۰۰ برابر قوی تر از کامپیوتری است که امروزه در مرز ۱ پتافلاپس عملیات های خود را انجام می دهد. با توجه به اینکه در حال حاضر قوی ترین ابر کامپیوتر دنیا توانی معادل ۱۰.۵۱ پتافلاپس دارد٬ رسیدن به مرز اگزا فلاپس در دهه آینده به نظر ممکن می رسد.

جالب اینجا است که این آزمایش بزرگ در اصل یک تست برای نرم افزار اوپن سورس NEST بوده که شبیه ساز مورد استفاده در این برنامه پژوهشی به شمار می رود. محققین برای کار روی بیماری های خاص و پروژه هایی مثل پروژه مغز انسان در اروپا و مشابه های آن٬ نیازمند دقیق سازی NEST هستند.

دریافتن شگفتی های مغز انسان موضوع پژوهش هایی توسط شرکت های بزرگ نظیر IBM نیز بوده و بشر دارد برای شناخت و درک بهتر مغز خود٬ حتی چیپ هایی برای تقلید از آن درست می کند. شما چقدر به توانایی های مغز انسان اندیشیده اید؟