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IBM, EPFL y ETH Zürich exploran la nueva estrategia híbrida de la memoria para los superordenadores

Para manejar una gran cantidad de datos de modelos detallados del cerebro, IBM, EPFL, y ETH Zurich están colaborando en una nueva estrategia híbrida de la memoria para los superordenadores -- esto ayudará al cerebro azul para proyectar y el proyecto del cerebro humano logra sus metas

Motivado por los requisitos extraordinarios para la neurología, IBM investiga, EPFL, y ETH Zürich a través del centro nacional suizo CSCS de la superinformática, está explorando cómo combinar diversos tipos de memoria - la COPITA, que es estándar para la memoria de computadora, y memoria Flash que es relacionada con los bastones de USB - para el funcionamiento menos costoso y óptimo de la superinformática.

El proyecto azul del cerebro, por ejemplo, está construyendo los modelos detallados del cerebro del roedor basado en granes cantidades de información - datos experimentales de incorporación y un gran número de parámetros - para describir cada neurona y cómo conectan el uno al otro. Los bloques huecos de la simulación consisten en las representaciones realistas de neuronas individuales, incluyendo características como forma, talla, y comportamiento eléctrico.

Dado áspero 70 millones de neuronas en el cerebro de un ratón, por ejemplo, una enorme cantidad de datos necesitan ser alcanzados para que la simulación se ejecute eficientemente.

la “investigación Dato-intensiva tiene requisitos del superordenador que vayan bastante más allá de alta potencia de cómputo,” dice al investigador Felix Schürmann de EPFL del proyecto azul del cerebro en Lausanne. “Aquí, investigamos diversos tipos de memoria y cómo se utiliza, que es crucial construir los modelos detallados del cerebro. Pero los usos para esta tecnología son mucho más amplios.”

70 millones de neuronas para nuevo IBM Gene/Q azul

El proyecto azul del cerebro ha detectado un nuevo superordenador azul de IBM Gene/Q que se instalará en CSCS en Lugano, Suiza. Esta máquina tiene cuatro veces la memoria del superordenador usado por el proyecto azul del cerebro hasta ahora, pero éste todavía puede no ser suficiente para modelar un cerebro del ratón en el nivel de detalle deseado. El reto para los científicos es modificar el superordenador de modo que pueda modelar no sólo más neurona-como muchos como los 70 millones en el ratón cerebro-pero con aún más detalle mientras que use menos recursos.

Los investigadores aspiran hacer apenas eso dirigiendo diversos tipos de memoria. El Gene/Q azul viene equipado de 64 Terabyte de la memoria de la COPITA. Pero este tipo de memoria, que es ubicua en ordenadores personales, pierde datos casi instantáneamente cuando se corta la corriente.

Los científicos proyectan reforzar la capacidad del superordenador combinando COPITA con otro tipo de memoria que ha hecho su manera en los dispositivos diarios, de cámaras a los teléfonos movibles: memoria Flash. A diferencia de COPITA, memoria Flash puede conservar la información, incluso sin potencia, y es mucho más asequible. El nuevo superordenador del proyecto azul del cerebro integra eficientemente 128 Terabyte de memoria Flash con los 64 Terabyte de la memoria de la COPITA.

“Estos adelantos tecnológicos no sólo ayudarán a científicos a modelar el cerebro, pero también contribuirán a los sistemas prueba-basados futuro,” dice al científico de cómputo Alessandro Curioni de la investigación de IBM, que se basa en Zurich.

Para aprovechar completo de esta mezcla nueva de memoria, IBM ha estado desarrollando una configuración de sistema escalable de la memoria, mientras que los investigadores de EPFL y de ETH Zürich están trabajando en software de alto nivel para optimizar esta memoria híbrida para las simulaciones en grande y la superinformática interactiva.

“La máquina resultante no puede necesariamente ser el superordenador más rápido del mundo, sino que abrirá ciertamente las nuevas avenidas para la ciencia dato-intensiva,” dice el investigador y a director Thomas Schulthess de ETH Zürich de CSCS. “Los resultados de esta colaboración soportarán investigaciones científicas a través de todos los tipos de usos intensivos de los datos incluyendo astronomía, geosciences y atención sanitaria.”

Hacia el cerebro humano

El proyecto azul del cerebro se ha convertido en recientemente la base de un proyecto aún más ambicioso, el proyecto europeo del cerebro humano del buque insignia, también coordinado por EPFL. El proyecto del cerebro humano hace frente a la tarea de enormes proporciones de ofrecer las herramientas técnicas para integrar tantos datos como sea posible en modelos detallados del cerebro humano en 2023.

Estimado en 90 mil millones neuronas, el cerebro humano comparado al de un ratón contiene áspero mil veces más neuronas. La nueva estrategia para utilizar memoria híbrida es un paso importante hacia la ayuda de la reunión del proyecto del cerebro humano su meta de diez años.

Mientras que va con la investigación y la innovación, una búsqueda científica está activando los límites de la tecnología, llevando a las herramientas nuevas y más potentes. El cerebro azul y los proyectos del cerebro humano han traído en perspectiva la necesidad de ocuparse de los cálculos complejos e inusuales, requiriendo tecnología del superordenador donde no está simple suficiente la velocidad.