Gli Esperti vengono insieme a sviluppare la pianificazione per la gestione e la divisione dei dati della neuroscienza

Tre anni fa la Casa Bianca Ha lanciato la Ricerca del Cervello through Avanzando l'Iniziativa Innovatrice di Neurotechnologies (CERVELLO) per accelerare lo sviluppo e l'applicazione delle tecnologie novelle che ci faranno migliore capire circa come lavoro di cervelli.

Da allora, dozzine di ditte di tecnologia, di istituzioni accademiche, di scienziati e di altro stanno sviluppando i nuovi strumenti per dare a ricercatori le opportunità senza precedenti di esplorare come il cervello elabora, utilizza, memorizza e recupera le informazioni. Ma senza una strategia coerente analizzare, gestire e capire i dati generati da queste nuove tecnologie, avanzamenti nel campo sarà limitato.

Ciò è precisamente perché il Neuroscenziato Di Calcolo Kristofer Bouchard del Laboratorio Nazionale di Lawrence Berkeley (Laboratorio di Berkeley) ha montato un gruppo internazionale dei ricercatori interdisciplinari--compreso i matematici, gli informatici, i fisici ed i neuroscenziati sperimentali e di calcolo--per sviluppare una pianificazione per la gestione, analizzare e la divisione dei dati di neuroscienza. Le Loro raccomandazioni sono state pubblicate in un'emissione recente del Neurone.

“L'Iniziativa del CERVELLO degli Stati Uniti è appena una di molti nazionali ed iniziative private di neuroscienza globalmente che stanno funzionando verso l'accelerazione della nostra comprensione dei cervelli,„ dice Bouchard. “Molti di questi sforzi hanno prestato molta attenzione alle sfide tecnologiche di misurazione e di manipolazione dell'attività neurale, mentre la meno attenzione è stata significativamente pagata alle sfide di calcolo connesse con i grandi importi dei dati che queste tecnologie stanno generando.„

Per massimizzare il rendimento sugli investimenti nelle iniziative globali della neuroscienza, Bouchard ed i suoi colleghi sostengono che la comunità internazionale della neuroscienza dovrebbe avere una strategia integrata per gestione di dati e l'analisi. Questo coordinamento faciliterebbe la riproducibilità dei flussi di lavoro, che poi permette che i ricercatori costruiscano su lavoro di ciascuno.

Per un primo punto, gli autori raccomandano che i ricercatori da tutte le sfaccettature della neuroscienza acconsentano sulle descrizioni e sui formati di file standard per i prodotti derivati dall'analisi e dalle simulazioni di dati. Dopo quello, i ricercatori dovrebbero lavorare con gli informatici per sviluppare gli ecosistemi del software e del hardware per l'archiviatura e la divisione dei dati.

Gli autori suggeriscono un ecosistema simile a quello usato dalla comunità di fisica per dividere i dati raccolti dagli esperimenti come il Grande Collider dell'Adrone (LHC). In questo caso, ogni gruppo di ricerca ha loro propria repository locale dei dati di simulazione o fisiologici che hanno raccolto o generato. Ma finalmente, tutte questi informazioni dovrebbero anche essere incluse in “meta-repository„ che sono accessibili alla maggior comunità della neuroscienza. I File “nelle meta-repository„ dovrebbero essere in un formato comune e le repository sarebbero ospitate idealmente da una funzione di supercomputing di aperto scienza come il Dipartimento Per L'Energia il Centro Di Elaborazione Scientifico Nazionale di Ricerca Energetica (DAINA) (NERSC), situato al Laboratorio di Berkeley.

Poiché le tecnologie novelle stanno redigendo gli importi senza precedenti dei dati, Bouchard ed i suoi colleghi egualmente propongono che i neuroscenziati collaborino con i matematici per sviluppare i nuovi approcci per l'analisi di dati e per modificare gli strumenti di analisi attuali per funzionare sui supercomputer. Per massimizzare queste collaborazioni, gli strumenti di analisi dovrebbero essere open source e dovrebbero integrare con le simulazioni del cervello-disgaggio, essi sottolineano.

“Questi sono gli inizi per la neuroscienza ed i grandi dati, ma possiamo vedere la venuta di sfide. Ciò non è la prima comunità di ricerca per affrontare le grandi sfide di dati; il clima e la fisica delle alte energie sono stati là e sormontano molte delle stesse emissioni,„ dice Prabhat, che piombo il Gruppo dei Dati di NERSC & di Servizi di Analisi dei dati.

Il Laboratorio di Berkeley è posizionato bene per aiutare i neuroscenziati ad indirizzare queste sfide a causa della sua tradizione lunga di scienza interdisciplinare, Prabhat aggiunge. Gli impianti della DAINA come NERSC e la Rete di Scienze di Energia (ESnet) hanno funzionato molto attentamente con gli informatici del Laboratorio per aiutare un intervallo delle comunità di scienza--da astronomia a ricerca della batteria--collabori e gestisca ed archivii i loro dati. I matematici del Laboratorio di Berkeley egualmente hanno aiutato i ricercatori in varie discipline scientifiche a mettere a punto i nuovi strumenti ed i metodi per l'analisi di dati sui supercomputer.

“Sfruttare la potenza delle risorse di HPC richiederà ai neuroscenziati di lavorare molto attentamente con gli informatici e richiederà tempo, in modo da raccomandiamo rapido ed investimento continuo in questo sforzo ora,„ dice Bouchard. “Le comprensioni generate da questo sforzo avranno risultati del alto-profitto. Supporteranno gli sforzi della neuroscienza per rivelare le entrambe caratteristiche del progetto universali di un cervello delle specie e per aiutarci a capire che cosa rende ciascuno unico determinato.„

Sorgente: Laboratorio Nazionale di DOE/Lawrence Berkeley

Source:

DOE/Lawrence Berkeley National Laboratory