الكمبيوترات الفائقة تحاكي ثانية واحدة من نشاط أدمغتنا

استخدم باحثون الكمبيوتر «كاي» في اليابان، الذي يُعتبر راهناً رابع أقوى كمبيوتر في العالم، ليحاكوا نشاط دماغ الإنسان. يمتاز الجهاز بنحو 705024 معالجاً وذاكرة وصول عشوائي بسعة 1.4 مليون جيغا بايت. رغم ذلك، احتاج إلى 40 دقيقة ليعالج البيانات الضرورية لثانية واحدة من نشاط الدماغ.

تشكّل هذه الخطوة مشروعاً مشتركاً بين مجموعة البحث اليابانية Riken، معهد أوكيناوا التابع لجامعة الدراسات العليا في العلوم والتكنولوجيا، وForschungszentrum Jülich، مركز أبحاث متعدد الاختصاصات مقره في ألمانيا. وقد صُنّف محاكاة الشبكة العصبية الأكبر حتى اليوم.

شبكة ضخمة

اعتمد المشروع على أداة مجانية في مجال تكنولوجيا المحاكاة العصبية بهدف إعداد نسخة من شبكة تتألف من 1.73 مليار خلية  عصبية ترتبط بنحو 10.4 تريليونات مشبك عصبي.

صحيح أن هذه الشبكة المحاكاة ضخمة، إلا أنها تمثل 1% فقط من الشبكة العصبية في دماغ الإنسان. لم يكن هدف المشروع الكشف عن معلومات جديدة عن هذا العضو، بل اختبار حدود تكنولوجيا المحاكاة واختبار قدرات الكمبيوتر كاي.

برنامج جديد

من خلال هذه الجهود، جمع الباحثون معلومات قيمة لبناء برنامج محاكاة جديد. علاوة على ذلك، يقدّم إنجازهم لعلماء الأعصاب لمحة عما يمكن تحقيقه باستخدام الجيل الجديد من الكمبيوترات، أو ما يُسمى بحوسبة الإكساسكيل (exascale computing).

تستطيع هذه الكمبيوترات تنفيذ كوينتليون عملية من عمليات الأعداد الفاصلة العائمة في الثانية، ما يُعتبر تقدّماً كبيراً في عالم الحوسبة. فيُعتقد أنها تتمتع بالقدرة ذاتها كما دماغ الإنسان. لذلك تفتح الباب أمام محاكاة حقيقية لنشاط هذا العضو.

لا يتوافر حاليّاً كمبيوتر يتمتع بقوة مشابهة. إلا أن شركة إنتل تسعى للانتهاء من إعداد آلة مماثلة بحلول عام 2018.

يذكر العالِم ماركوس ديسمان: {إذا تمكنت كمبيوترات بيتاسكيل، مثل الكمبيوتر كاي، محاكاة 1% من شبكة دماغ الإنسان اليوم، ندرك أن تحفيز كامل الدماغ على صعيد الخلايا العصبية الفردية ومشابكها سيؤدي على الأرجح إلى تطوير كمبيوترات إكساسكيل. ونأمل أن تصبح هذه الأخيرة متوافرة خلال العقد المقبل}.