IBM : un supercalculateur pour simuler l'activité du cerveau humain

Par 09 juin 2005
Mots-clés : Smart city, Europe

Le projet ''Blue Brain'' vient d'être conjointement lancé par IBM et l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Il vise à créer un modèle détaillé des microcircuits du néocortex, la plus...

Le projet "Blue Brain" vient d'être conjointement lancé par IBM et l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Il vise à créer un modèle détaillé des microcircuits du néocortex, la plus grande et plus complexe partie du cerveau humain. Ces deux prochaines années, l'école et le groupe informatique utiliseront la capacité de calcul de l'eServer Blue Gene d'IBM.

Les scientifiques espèrent pouvoir par la suite étendre le projet à d'autres parties des hémisphères cérébraux et ainsi finalement obtenir un modèle numérique précis de l'ensemble du cerveau. Aujourd'hui, relativement peu de choses sont connues du fonctionnement de notre matière grise. Les chercheurs vont donc utiliser le modèle virtuel pour effectuer des simulations numériques au niveau moléculaire et en apprendre plus sur des processus internes tels que la réflexion, la perception et la mémoire.

Ils espèrent en outre que cette expérience leur permettra de mieux comprendre comment et pourquoi certains microcircuits dysfonctionnent, entraînant, on le pense, des désordres psychiatriques tels que l'autisme, la schizophrénie et la dépression.

Les chercheurs d'IBM vont utiliser leur expérience dans la stimulation de systèmes biologiques complexes pour aider à établir, à partir des données de l'EPFL un modèle fonctionnel en trois dimensions recréant les interactions électrochimiques se produisant à haute vitesse à l'intérieur du cerveau. Tournant sur quatre racks de Blue Gene, le modèle sera capable de simuler les processus cérébraux en trois dimensions.

"Sur Blue Gene, nous devrions pouvoir réaliser en quelques secondes des simulations qui requièrent normalement une journée entière en laboratoire"... Le système qui va être installé à l'EPFL occupera l'espace d'environ quatre réfrigérateurs et atteindra une vitesse de pointe d'au moins 22,8 teraflops, soit 22 8000 milliards d'opérations par seconde.

La première phase du projet consistera à faire une copie logicielle d'une colonne du néocortex. Le néocortex constitue approximativement 85 % de la masse totale du cerveau humain, et l'on pense que c'est lui qui est en charge des fonctions cognitives du langage, de l'apprentissage, de la mémoire et des pensées complexes. Une copie précise de cette colonne du néocortex représentera la première étape de la simulation et permettra d'établir un lien entre les niveaux génétique, moléculaire et cognitif des fonctions cérébrales. La deuxième phase consistera à étendre la simulation aux microcircuits d'autres régions du cerveau et finalement à son ensemble.

(Atelier groupe BNP Paribas - 09/06/2005)

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