İnsan Beyni Projesi - Human Brain Project

İnsan Beyni Projesi
Proje türü Bilimsel araştırma
Konum Avrupa
Sahip Avrupa Birliği
Kilit kişiler Paweł Świeboda , Genel Müdür
Katrin Amunts , Bilimsel Araştırma Direktörü
Kurulmuş 2013 ; 8 yıl önce ( 2013 )
İnternet sitesi www .humanbrainproject .eu

İnsan Beyin Projesi ( HBP ) dayalı, büyük bir on yıllık bilimsel araştırma projesidir exascale süper işbirlikçi inşa etmek amacı olduğunu, ICT bilimsel araştırma altyapısı konularında ilerleme bilgisine Avrupa'da araştırmacıları izin tabanlı nörobilim , bilgisayar, ve beyinle ilgili tıp.

1 Ekim 2013 tarihinde başlayan proje, Avrupa Komisyonu'nun Geleceğin ve Gelişen Teknolojilerin Amiral Gemisidir. HBP, Ecole Polytechnique Fédérale de Lozan tarafından koordine edilmektedir ve büyük ölçüde Avrupa Birliği tarafından finanse edilmektedir . Proje koordinasyon ofisi bulunan Cenevre , İsviçre .

Stratejik hedefler ve organizasyon

2013 HBP Zirvesi -Projenin açılışı- Ekim 2013'te EPFL Öğrenim Merkezi'nde gerçekleşti. 100'den fazla Ortak Kurumdan bilim adamlarını bir araya getirdi.

HBP yaklaşımının temeli, beyni farklı uzamsal ve zamansal ölçeklerde (yani molekülerden daha yüksek bilişsel süreçlerin altında yatan büyük ağlara ve milisaniyelerden yıllara) incelemektir. Bu amaca ulaşmak için HBP, deneysel veri döngüsünden, modelleme teorilerinden ve simülasyonlardan yararlanmak için sinirbilim, felsefe ve bilgisayar bilimi dahil olmak üzere çeşitli disiplinlerden bilim adamlarının işbirliğine dayanır. Buradaki fikir, ampirik sonuçların teoriler geliştirmek için kullanılması ve daha sonra ampirik sonuçlarla doğrulanan tahminlerle sonuçlanan modelleme ve simülasyonları teşvik etmesidir.

HBP'nin birincil amacı, dünya çapında araştırmacılar tarafından kullanılabilecek beyin araştırmaları, bilişsel sinirbilim ve beyinden ilham alan bilgi işlem için BİT tabanlı bir araştırma altyapısı oluşturmaktır.

Proje 12 Alt Projeye bölünmüştür. Bunlardan altısı prototip donanım, yazılım, veri tabanları ve programlama arayüzlerinden oluşan BİT tabanlı platformlar (Alt Projeler 5-10) geliştirmektedir. Bu araçlar, HBP Collaboratory aracılığıyla dünya çapındaki araştırmacıların kullanımına açıktır . Üç Alt Proje, ampirik sinirbilim hakkında veri toplar ve teorik temeller oluşturur (Alt Projeler 1-4) ve biri etik ve toplumdan sorumludur (Alt Proje 12). Alt proje 11, projeyi koordine eder.

  • SP1 Fare Beyin Organizasyonu: Fare beyninin yapısını ve elektriksel ve kimyasal işlevlerini anlama
  • SP2 İnsan Beyin Organizasyonu: İnsan beyninin yapısını ve elektriksel ve kimyasal işlevlerini anlama
  • SP3 Sistemleri ve Bilişsel Sinirbilim: Beynin sistem düzeyindeki ve bilişsel işlevsel etkinliklerini nasıl gerçekleştirdiğinin anlaşılması
  • SP4 Teorik Sinirbilim: Araştırma verilerinden sonuçları sentezlemek için üst düzey matematiksel modeller türetme
  • SP5 Nöroinformatik Platformu: Beyin verilerinin toplanması, düzenlenmesi ve kullanıma sunulması
  • SP6 Beyin Simülasyon Platformu: Bu rekonstrüksiyonları keşfetmek için beyin dokusunun veriye dayalı rekonstrüksiyonlarını ve simülasyon yeteneklerini geliştirmek
  • SP7 Yüksek Performanslı Analitik ve Bilgi İşlem Platformu: Beyni benzeri görülmemiş ayrıntılarla haritalamak, karmaşık modeller oluşturmak, büyük simülasyonlar çalıştırmak ve büyük hacimli verileri analiz etmek için BİT yeteneği sağlamak
  • SP8 Tıbbi Bilişim Platformu: Hastalık kümelerini ve ilgili hastalık imzalarını anlamak amacıyla hastane ve tıbbi araştırma verilerini paylaşmak için altyapının geliştirilmesi
  • SP9 Nöromorfik Hesaplama Platformu: Beyinden ilham alan bilgi işlem teknolojisinin geliştirilmesi ve uygulanması
  • SP10 Nörorobotik Platformu: Beyin simülasyonlarını test etmek için sanal ve gerçek robotlar ve ortamlar geliştirme
  • SP11 Yönetim ve Koordinasyon: Projenin genel koordinasyonu
  • SP12 Etik ve Toplum: HBP'nin çalışmalarının etik ve toplumsal etkisini keşfetmek

HBP, École Polytechnique Fédérale de Lausanne tarafından koordine edilmektedir ve Avrupa genelinde 19 ülkede 117'den fazla ortak kurumdan araştırmacıları içermektedir. Önemli Ortak Kurumlar arasında Heidelberg Üniversitesi , Forschungszentrum Jülich ve Lozan Üniversite Hastanesi bulunmaktadır .

Bilimsel yönlendirme, Bilim ve Altyapı Kurulunu (SIB) oluşturan HBP'nin Alt Projelerinin her birinden temsilciler tarafından sağlanmaktadır. Forschungszentrum Jülich'ten Katrin Amunts , SIB'nin Başkanıdır. Alois Knoll adlı TU Münih yazılım için SIB Başkan Yardımcısı olduğunu. Müdürlük, HBP'nin günlük çalışmalarını yönetmektedir - EPFL'den Andreas Mortensen tarafından yönetilmektedir.

Finansman

HBP , bir AB Araştırma ve Yenilik finansman programı olan FP7 çerçevesi kapsamında Avrupa Komisyonu İletişim Ağları, İçerik ve Teknoloji Genel Müdürlüğü (DG CONNECT) tarafından finanse edilmektedir. İlk iki Geleceğin Gelişen Teknolojileri (FET) Amiral Gemisi projesinden biriydi.

Proje, her biri ayrı finansmanla sağlanan beş aşamaya bölünmüştür. Projenin 54 milyon Euro'luk ilk iki buçuk yıllık 'Ramp-Up Fazı' için finansman çağrısı Kasım 2013'te kapandı ve sonuçlar Mart 2014'te açıklandı. Otuz iki kuruluştan yirmi iki proje 8.3 milyon Euro'luk başlangıç ​​finansmanı için seçildi. Hızlandırma Aşaması 31 Mart 2016'da sona erdi. Finansman, Spesifik Hibe Anlaşmaları (SGA) kullanılarak her iki yılda bir yeniden değerlendirilir; ilki Nisan 2016'da başladı (Nisan 2018'de sona erdi), ikincisi Nisan 2018'de başlayan (Mart 2020'de sona eren) toplam 88 Milyon Euro'luk AB fonuyla. HBP'nin toplam maliyetinin 1.019 milyar Euro olduğu tahmin edilmektedir; bunun 500 milyon Euro'su Avrupa Komisyonu tarafından, 500 milyon Euro'su ulusal, kamu ve özel kuruluşlar tarafından ve 19 milyon Euro'su Çekirdek Proje Yükseltme Aşaması Ortakları tarafından sağlanacaktır.

engeller

Projenin birincil engellerinden biri, önceki beyin araştırmalarından toplanan bilgilerin sistematik olmayan doğasıdır. Nörolojik araştırma verileri biyolojik organizasyon şemalarına, çalışılan türlere ve gelişim aşamalarına göre değişiklik gösterir ve bu da verileri tek bir sistem gibi davranan bir modelde beyni kopyalamak için toplu olarak kullanmayı zorlaştırır.

Diğer engeller, güç tüketimi, bellek ve depolamayı içeren mühendislik problemlerini içerir. Örneğin, ayrıntılı nöron temsilleri hesaplama açısından çok pahalıdır ve tüm beyin simülasyonu, hesaplama yeteneğimizin en uç noktasındadır.

etkileri

İnsan Beyni Projesi 2014 yılında Campus Biotech'e taşındı .

HBP ve diğer benzer projeler tarafından üretilen teknolojiler, diğer araştırma alanlarına çeşitli olanaklar sunmaktadır. Örneğin, beyindeki hastalık belirtilerini ve belirli ilaçların etkisini araştırmak için bir beyin modeli kullanılabilir ve bu da daha iyi teşhis ve tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine olanak tanır. Sonuç olarak, bu teknolojiler muhtemelen hastalara daha düşük maliyetle sunulan daha gelişmiş tıbbi seçeneklere yol açacaktır.

Ek olarak, ayrıntılı beyin simülasyonu, süper hesaplama ve enerji verimli, beyinden ilham alan hesaplama tekniklerinde gelişmelere yol açan önemli bir hesaplama gücü gerektirir. Hesaplamalı gelişmeler, veri madenciliği, telekomünikasyon, cihazlar ve diğer endüstriyel kullanımlar gibi alanlara genişletilebilir.

Projenin uzun vadeli etik sonuçları da göz önünde bulundurulur. Proje, Sorumlu Araştırma ve Yenilik politikası izler ve Etik Danışma Kurulu, insan gönüllülerinin, hayvan deneklerin ve toplanan verilerin kullanımının izlenmesinden sorumludur. Avrupa toplumu, endüstrisi ve ekonomisi üzerindeki etkileri, HBP Etik ve Toplum Programı'nın Öngörü Laboratuvarı tarafından araştırılmaktadır.

eleştiri

HBP'nin aşırı dar yaklaşımından şikayet eden ve projeyi boykot etmekle tehdit eden 154 Avrupalı ​​araştırmacı (3 Eylül 2014 itibariyle 750 imza) tarafından Avrupa Komisyonu'na 7 Temmuz 2014 tarihinde bir açık mektup gönderilmiştir. Bu tartışmanın merkezinde, düşünce ve davranış gibi üst düzey beyin fonksiyonlarını inceleyen bilişsel bilim adamlarının finansmanına ilişkin bir iç anlaşmazlık vardı. Bununla birlikte, HBP, “biliş ve davranışın HBP için hayati önem taşıdığına dair hiçbir şüphe olmadığını” belirterek, bilişsel sinirbilim araştırmalarının projede, çekirdek projenin platformları oluşturmaya odaklanmasına izin vermek için yeniden konumlandırıldığını açıkladı. Ek olarak, açık mektup, AK'ye “şu anda HBP çekirdeğine tahsis edilen fonu yeniden tahsis etmeye ve HBP'nin orijinal hedeflerine ulaşmak için geniş nörobilime yönelik fonlara ortak projelere - beyin işlevini ve toplum üzerindeki etkisini anlama” çağrısında bulundu. HBP, yanıtında, "sinirbilim araştırmaları çok miktarda değerli veri üretirken, şu anda bu bilgileri paylaşmak, düzenlemek, analiz etmek veya entegre etmek için kağıtların ve hatta veritabanlarının ötesinde bir teknoloji olmadığını söyledi. HBP, beynin çok seviyeli bir yeniden yapılandırmasına ve simülasyonuna doğru ilerlemek için kritik eksik katmanı sağlayacaktır”. Bilişsel ve davranışsal sinirbilimin, proje boyunca HBP'deki sinirbilimin en önemli bileşeni olacağını ekledi. Ancak bunun olması için öncelikle platformların yerinde olması gerekiyor” dedi.

University College London'da hesaplamalı sinirbilim direktörü Peter Dayan , beynin büyük ölçekli bir simülasyonunun hedefinin radikal bir şekilde erken olduğunu savundu ve Geoffrey Hinton , "Bu projeyle ilgili gerçek sorun, bir bilgiyi nasıl elde edeceklerine dair hiçbir fikirleri olmamasıdır" dedi. öğrenmek için böyle büyük bir sistem". Projenin metodolojisine ilişkin benzer endişeler Robert Epstein tarafından dile getirildi .

HBP, üyelerinin büyük ölçekli simülasyonu çevreleyen belirsizliği paylaştığını, ancak “insan beynini yeniden yapılandırmak ve simüle etmek bir vizyon, bir hedeftir; faydalar, oraya ulaşmak için gereken teknolojiden gelecek. HBP tarafından geliştirilen bu teknoloji, tüm sinirbilimin yanı sıra ilgili alanlara da fayda sağlayacak” dedi.

2015 yılında proje bir inceleme sürecinden geçti ve Henry Markram liderliğindeki üç üyeli yürütme kurulu feshedildi ve yerine 22 üyeli bir yönetim kurulu getirildi.

2019'da yayınlanan bir makaleye göre, "2013'te Avrupa Komisyonu onun girişimini—İnsan Beyni Projesi'ni (HBP)—şaşırtıcı bir şekilde 1 milyar avroluk bir hibe (o zamanlar yaklaşık 1,42 milyar dolar değerindeydi) verdi... HBP'nin son on yılda yaptığı büyük katkı."

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar