EU Miliardenprojekt: The Human Brain Project Das menschliche Gehirn mittels Technik verstehen

Redakteur: Sariana Kunze

Die detailgetreue Simulation des kompletten menschlichen Gehirns von der Genetik über die molekulare Ebene bis hin zur Interaktion ganzer Zellverbände auf einem Supercomputer der Zukunft: Das ist das visionäre Ziel des „Human Brain Project“ (HBP). Am 28. Januar 2013 wurde in Brüssel bekannt gegeben, dass das ambitionierte, auf zehn Jahre angelegte Vorhaben eines der beiden Forschungsprojekte ist, die im Rahmen des FET Flagship-Programms von der Europäischen Union gefördert werden. Die Kosten des HBP-Projekts werden auf eine Mrd. Euro geschätzt.

An Systemen, wie dem Eccerobot, werden die Modellvorstellungen auf ihre Umsetzbarkeit getestet.
An Systemen, wie dem Eccerobot, werden die Modellvorstellungen auf ihre Umsetzbarkeit getestet.
(TUM)

Zu diesem Zweck kooperieren nun Hirnforscher, Ärzte, Informatiker, Physiker, Mathematiker und Computerspezialisten aus über 80 renommierten wissenschaftlichen Einrichtungen in 23 Ländern. Sie beleuchten das Thema in all seinen Facetten: von Neurowissenschaften über Genetik, Höchstleistungsrechnen, Informationstechnologie und Robotik bis hin zu sozialwissenschaftlichen und ethischen Aspekten. Sie wollen das komplette menschliche Gehirn innerhalb der nächsten zehn Jahre möglichst detailgetreu von der einzelnen Zelle bis hin zur Interaktion großer Zellverbände und Hirnareale auf einem Supercomputer der Zukunft simulieren. Ihre Ziele sind unter anderem, das Gehirn besser zu verstehen und dadurch Krankheiten künftig früher diagnostizieren und gezielter therapieren zu können.

Neuronale Netzwerke auf Höchstleistungsrechner übertragen

Um neuronale Netzwerke von der Komplexität des menschlichen Gehirns zu simulieren, wird eine Rechenleistung benötigt, die um den Faktor 100 höher ist als die der heutigen Höchstleistungsrechner. Daher arbeiten die Teams von Frank Schneider und Torsten Kuhlen nicht nur eng mit den Neurowissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich, sondern auch mit den Kollegen am dortigen Jülich Supercomputing Centre (JSC) zusammen. Das JSC entwickelt unter anderem neue Rechner der ExaFLOPS-Generation, um die komplexen Simulationen im Human Brain Project durchführen zu können.

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Super-Brain sorgt für Super-Rechner

Von größter Bedeutung für das Projekt wird die Jülicher Kompetenz und Infrastruktur im Bereich Höchstleistungsrechnen sein. Um die gewaltige, global vorhandene Datenmenge über die menschliche Schaltzentrale zu erfassen und für die Computersimulation aufzubereiten, reichen die Leistungen der derzeitigen Höchstleistungsrechner aber nicht aus. Experten des Jülicher Supercomputing Centre (JSC) entwickeln gemeinsam mit Kooperationspartnern neue Rechnersysteme der Exaflop-Generation mit passender Software. "Das 'Human Brain Project' wird der gesamten Informationstechnologie einen großen Schub geben", sagt Prof. Thomas Lippert, Leiter des JSC und im "Human Brain Project" verantwortlich für das Höchstleistungsrechnen und die Konstruktion des zukünftigen "Human Brain"-Supercomputers, dessen Aufbau bis 2020 am JSC vorgesehen ist. "Wir werden schnellere und leistungsstärkere Rechner entwickeln, um zunehmend detailliertere Modelle des Gehirns zu berechnen. Die neuen Erkenntnisse über die Funktion des Gehirns werden dann wiederum neue Wege in der Datenverarbeitung inspirieren."

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