El poder de un cerebro de color azul
Los superordenadores modelan el cerebro
El cerebro humano tiene 100.000 millones de neuronas, células nerviosas que nos permiten adaptarnos rápidamente a una inmensa diversidad de estímulos. Las utilizamos para asimilar y responder, por ejemplo, al brillo de la luz del sol, el molesto claxon de un coche, el olor de la fritura y cualquier otra cosa que nuestros sentidos detecten.
Un ambicioso proyecto llamado Blue Brain, cuyo objetivo es conocer el funcionamiento de estas células se ha puesto en marcha utilizando para ello el superordenador Blue Gene de IBM, capaz de procesar 22,8 trillones de operaciones en coma flotante por segundo y que está modelando la conducta de 10.000 neuronas altamente complejas en las columnas neocorticales de las ratas, que son muy similares a las del cerebro humano. Las NCC corren a través de la materia gris del cerebro y llevan a cabo operaciones avanzadas. Tienen un diámetro de 0,5 mm y una altura de entre 2 y 5 mm, y están dispuestas como las celdas de una colmena de miel.
Su primer objetivo es crear en software una réplica exacta de una NCC en dos o tres años, que será modificada para las distintas NCC encontradas en otras regiones del cerebro y en otras especies, y entonces todas las NCC se replicarán para construir un modelo de los neocórtex de las distintas especies.
Dichos modelos aportarán luz a la cuestión de cómo se almacenan los recuerdos y se utilizan posteriormente. La modelación puede ayudar a encontrar vulnerabilidades en el neocórtex, lo cual podría resultar muy útil porque, a menudo, es ahí donde se originan las enfermedades del cerebro.
Tener un modelo del cerebro fiable y programado por ordenador implicaría que algunos de los experimentos cerebrales más importantes podrían hacerse con silicio en vez de en un laboratorio mojado o wet-lab. Una simulación que puede llevar segundos en un superordenador reemplazaría las investigaciones de laboratorio que implican un día entero de trabajo. Además, la simulación de los resultados de la actividad cerebral podrían compararse con la actividad cerebral registrada en una persona con una enfermedad para rectificar artificialmente los cambios en los circuitos que han provocado dicha enfermedad.
La simulación por parte de Blue Gene de 25.000 neuronas simples, se realizó solamente en 60 segundos. Las simulaciones previstas de 10.000 neuronas complejas tardarán bastante más tiempo en llegar.
Blue Gene es un superordenador con 8.096 procesadores y modelará de una a diez neuronas por procesador. El ordenador podría conseguir simulaciones de hasta 100 millones de neuronas simples, lo que supone aproximadamente la mitad del número de neuronas del cerebro de una rata. Un Blue Gene PFLOPS, que, según IBM, está todavía a muchos años de poder desarrollarse, conseguiría estimular casi 1.000 millones de neuronas simples.
Cerebro Gris
-------------------
Neuronas en un cerebro humano: 100.000 millones
Neuronas en el cerebro de un pulpo: 300 millones
Peso del cerebro de un humano adulto: 1.300 gramos
Peso del cerebro de un mono adulto: 80 gramos
Cerebro Azul (Blue Brain)
------------------------------------
• 22,8 TFLOPS de velocidad máxima de proceso
• 8.096 CPUs funcionando a 700 MHz (cifra rebajada para poder manejar enormes procesos paralelos)
• Dos procesadores y cuatro unidades de coma flotante para conseguir una velocidad combinada de 5,6 GFLOPS
• 256 a 512 MB de memoria por procesador
• Linux y C++ software
• 100 kilovatios de consumo de energía
Un ambicioso proyecto llamado Blue Brain, cuyo objetivo es conocer el funcionamiento de estas células se ha puesto en marcha utilizando para ello el superordenador Blue Gene de IBM, capaz de procesar 22,8 trillones de operaciones en coma flotante por segundo y que está modelando la conducta de 10.000 neuronas altamente complejas en las columnas neocorticales de las ratas, que son muy similares a las del cerebro humano. Las NCC corren a través de la materia gris del cerebro y llevan a cabo operaciones avanzadas. Tienen un diámetro de 0,5 mm y una altura de entre 2 y 5 mm, y están dispuestas como las celdas de una colmena de miel.
Su primer objetivo es crear en software una réplica exacta de una NCC en dos o tres años, que será modificada para las distintas NCC encontradas en otras regiones del cerebro y en otras especies, y entonces todas las NCC se replicarán para construir un modelo de los neocórtex de las distintas especies.
Dichos modelos aportarán luz a la cuestión de cómo se almacenan los recuerdos y se utilizan posteriormente. La modelación puede ayudar a encontrar vulnerabilidades en el neocórtex, lo cual podría resultar muy útil porque, a menudo, es ahí donde se originan las enfermedades del cerebro.
Tener un modelo del cerebro fiable y programado por ordenador implicaría que algunos de los experimentos cerebrales más importantes podrían hacerse con silicio en vez de en un laboratorio mojado o wet-lab. Una simulación que puede llevar segundos en un superordenador reemplazaría las investigaciones de laboratorio que implican un día entero de trabajo. Además, la simulación de los resultados de la actividad cerebral podrían compararse con la actividad cerebral registrada en una persona con una enfermedad para rectificar artificialmente los cambios en los circuitos que han provocado dicha enfermedad.
La simulación por parte de Blue Gene de 25.000 neuronas simples, se realizó solamente en 60 segundos. Las simulaciones previstas de 10.000 neuronas complejas tardarán bastante más tiempo en llegar.
Blue Gene es un superordenador con 8.096 procesadores y modelará de una a diez neuronas por procesador. El ordenador podría conseguir simulaciones de hasta 100 millones de neuronas simples, lo que supone aproximadamente la mitad del número de neuronas del cerebro de una rata. Un Blue Gene PFLOPS, que, según IBM, está todavía a muchos años de poder desarrollarse, conseguiría estimular casi 1.000 millones de neuronas simples.
Cerebro Gris
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Neuronas en un cerebro humano: 100.000 millones
Neuronas en el cerebro de un pulpo: 300 millones
Peso del cerebro de un humano adulto: 1.300 gramos
Peso del cerebro de un mono adulto: 80 gramos
Cerebro Azul (Blue Brain)
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• 22,8 TFLOPS de velocidad máxima de proceso
• 8.096 CPUs funcionando a 700 MHz (cifra rebajada para poder manejar enormes procesos paralelos)
• Dos procesadores y cuatro unidades de coma flotante para conseguir una velocidad combinada de 5,6 GFLOPS
• 256 a 512 MB de memoria por procesador
• Linux y C++ software
• 100 kilovatios de consumo de energía
