Fugaku գերհամակարգչի վրա գործարկվել է մկան գլխուղեղի կեղևի ամենամեծ և ամենաճշգրիտ սիմուլյացիան. 9 միլիոն նեյրոն և 26 միլիարդ սինապս աշխատում են որպես մեկ միասնական համակարգ։ Արդյունքները ներկայացվել են SC25 կոնֆերանսին։

Բեկում մասշտաբի և արագության մեջ

Ալենի ինստիտուտի (ԱՄՆ) և Էլեկտրական կապի համալսարանի (Ճապոնիա) թիմն առաջին անգամ մոդելավորել է մկան կեղևի 86 փոխկապակցված տարածքներ՝ վայրկյանում համաժամացնելով քվադրիլիոնավոր գործողություններ։ Իրական մկան ուղեղը պարունակում է մոտ 70 միլիոն նեյրոն. ներկայիս մոդելը ծածկում է այդ ծավալի մոտ -ը, բայց արդեն թույլ է տալիս իրական ժամանակում դիտարկել, թե ինչպես են գրգռման ալիքները շարժվում վիրտուալ ուղեղում, և ինչպես է մի գոտու խանգարումն ազդում մյուսների վրա։

«Սա տեխնիկական բեկում է։ Մենք առաջին անգամ տեսնում ենք, որ նմանատիպ սիմուլյացիաները կարելի է արդյունավետորեն գործարկել, եթե ձեռքի տակ բավարար հզորություն կա»,— ասել է Ալենի ինստիտուտի հաշվարկային խմբի ղեկավար Անտոն Արխիպովը։ Նա հավելել է, որ այժմ պարզ է. ուղեղի շատ ավելի մեծ մասշտաբի մոդելներին անցումը, ներառյալ մարդկայինը, ոչ միայն հնարավոր է, այլև հասանելի է տեսանելի ապագայում։

Ինչի՞ համար է անհրաժեշտ վիրտուալ ուղեղը

Մոդելն արդեն օգտագործվում է ուսումնասիրելու համար.

  • Ուղեղային ալիքների համաժամացումը;
  • Կիսագնդերի փոխազդեցությունը;
  • Ուշադրության մեխանիզմները և ճանաչողական գործընթացները։

Ի տարբերություն կենդանի փորձերի, այստեղ կարելի է ակնթարթորեն «անջատել» առանձին նեյրոններ կամ ամբողջական տարածքներ և տեսնել, թե ինչ կլինի։ Սա ճանապարհ է բացում էպիլեպսիայի, գիտակցության խանգարումների և նեյրոդեգեներատիվ հիվանդությունների մոդելավորման համար՝ առանց կենդանի օրգանիզմներում ինվազիվ միջամտությունների։

Հաջորդ քայլը՝ մկան ամբողջ ուղեղը, ապա՝ մարդու

Այժմ գիտնականներն աշխատում են մոդելի ծավալի մեծացման վրա՝ մինչև մկան ամբողջական ուղեղը ( միլիոն նեյրոն)։ Երկարաժամկետ հեռանկարում նպատակը մարդու ուղեղի թվային անալոգն է ( միլիարդ նեյրոն)։ Դրա համար կպահանջվեն նոր սերնդի էքսաֆլոպսային գերհամակարգիչներ, որոնք կհայտնվեն թվականներին։

Կարճ ասած

Fugaku գերհամակարգչի վրա գործարկվել է մկան ուղեղի կեղևի ամենամանրամասն սիմուլյացիան՝ 9 միլիոն նեյրոն և 26 միլիարդ սինապս իրական ժամանակում։ Սա արդեն թույլ է տալիս ուսումնասիրել գրգռման ալիքները և ճանաչողական գործընթացներն առանց կենդանիների վրա փորձերի։ Գիտնականները վստահ են. առաջիկա տարիներին մենք կտեսնենք մկան ամբողջական վիրտուալ ուղեղը, իսկ դրանից հետո՝ նաև մարդու ուղեղը։ Նեյրոգիտությունը մուտք է գործում ուղեղի մեծ թվային մոդելների դարաշրջան։