Des chercheurs expliquent comment les progrès des neurosciences exigent une technologie informatique de haute performance

Dans le dernier numéro de Science, Katrin Amunts et Thomas Lippert expliquent comment les progrès des neurosciences exigent une technologie de calcul haute performance et auront finalement besoin d’une puissance de calcul exascale.

« Comprendre le cerveau dans toute sa complexité nécessite des connaissances à plusieurs échelles – de la génomique, des cellules et des synapses au niveau de l’ensemble de l’organe. Cela signifie travailler avec de grandes quantités de données, et la superinformatique devient un outil indispensable pour s’attaquer au cerveau », explique Katrin Amunts, directrice scientifique du Human Brain Project (HBP), directrice du C. and O. Vogt-Institute of Brain Research, Universitätsklinikum Düsseldorf et directrice de l’Institut des neurosciences et de la médecine (INM-1) au Centre de recherche de Jülich.

C’est une période passionnante pour le calcul intensif. Nous recevons beaucoup de nouvelles demandes de chercheurs de la communauté des neurosciences qui ont besoin de calculs puissants pour s’attaquer à la complexité du cerveau. En réponse, nous développons de nouveaux outils adaptés à l’étude du cerveau.”

Thomas Lippert, directeur du Jülich Supercomputing Center et responsable du supercalcul dans le Human Brain Project

Le cerveau humain contient environ 86 milliards de neurones qui forment des milliards de points de contact. L’imagerie d’un cerveau entier à des résolutions cellulaires produit des données de l’ordre de plusieurs pétaoctets ; la microscopie électronique d’un cerveau entier représenterait plus d’un exaoctet de données. « La recherche sur le cerveau, la médecine et les technologies de l’information sont confrontées à des défis qui ne peuvent être relevés qu’en unissant les forces des trois domaines », déclare Amunts.

En Europe, le défi des mégadonnées des neurosciences est relevé par l’infrastructure de recherche EBRAINS du Human Brain Project. Il fournit une gamme d’outils, de données et de services de calcul aux chercheurs sur le cerveau. Cela inclut l’accès aux systèmes de calcul intensif via l’infrastructure fédérée Fenix, qui a été mise en place par les principaux centres de calcul intensif d’Europe dans le cadre du projet Human Brain et servira les communautés au-delà de la recherche sur le cerveau.

D’ici cinq ans, l’Europe vise à déployer ses deux premiers supercalculateurs exascale. Ils seront acquis par l’entreprise commune européenne pour le calcul à haute performance (EuroHPC JU), une initiative conjointe entre l’UE, les pays européens et des partenaires privés. “La communauté de la recherche sur le cerveau est prête à utiliser ces systèmes exascale”, déclare Amunts.

Dans le dernier numéro de Science, Katrin Amunts et Thomas Lippert expliquent comment les progrès des neurosciences exigent une technologie de calcul haute performance et auront finalement besoin d’une puissance de calcul exascale.

« Comprendre le cerveau dans toute sa complexité nécessite des connaissances à plusieurs échelles – de la génomique, des cellules et des synapses au niveau de l’ensemble de l’organe. Cela signifie travailler avec de grandes quantités de données, et la superinformatique devient un outil indispensable pour s’attaquer au cerveau », explique Katrin Amunts, directrice scientifique du Human Brain Project (HBP), directrice du C. and O. Vogt-Institute of Brain Research, Universitätsklinikum Düsseldorf et directrice de l’Institut des neurosciences et de la médecine (INM-1) au Centre de recherche de Jülich.

C’est une période passionnante pour le calcul intensif. Nous recevons beaucoup de nouvelles demandes de chercheurs de la communauté des neurosciences qui ont besoin de calculs puissants pour s’attaquer à la complexité du cerveau. En réponse, nous développons de nouveaux outils adaptés à l’étude du cerveau.”

Thomas Lippert, directeur du Jülich Supercomputing Center et responsable du supercalcul dans le Human Brain Project

Le cerveau humain contient environ 86 milliards de neurones qui forment des milliards de points de contact. L’imagerie d’un cerveau entier à des résolutions cellulaires produit des données de l’ordre de plusieurs pétaoctets ; la microscopie électronique d’un cerveau entier représenterait plus d’un exaoctet de données. « La recherche sur le cerveau, la médecine et les technologies de l’information sont confrontées à des défis qui ne peuvent être relevés qu’en unissant les forces des trois domaines », déclare Amunts.

En Europe, le défi des mégadonnées des neurosciences est relevé par l’infrastructure de recherche EBRAINS du Human Brain Project. Il fournit une gamme d’outils, de données et de services de calcul aux chercheurs sur le cerveau. Cela inclut l’accès aux systèmes de calcul intensif via l’infrastructure fédérée Fenix, qui a été mise en place par les principaux centres de calcul intensif d’Europe dans le cadre du projet Human Brain et servira les communautés au-delà de la recherche sur le cerveau.

D’ici cinq ans, l’Europe vise à déployer ses deux premiers supercalculateurs exascale. Ils seront acquis par l’entreprise commune européenne pour le calcul à haute performance (EuroHPC JU), une initiative conjointe entre l’UE, les pays européens et des partenaires privés. “La communauté de la recherche sur le cerveau est prête à utiliser ces systèmes exascale”, déclare Amunts.