Проект человеческого мозга | |
---|---|
Тип проекта | Научное исследование |
Место нахождения | Европа |
Владелец | Европейский Союз |
Действующие лица | Павел Свебода, генеральный директор Катрин Амунц, директор по научным исследованиям |
Учредил | 2013 ; 8 лет назад ( 2013) |
Веб-сайт | www.humanbrainproject.eu |
Проект Человеческий мозг ( НВР) является большой десять лет научно - исследовательский проект, основанный на ExaScale суперкомпьютеров, который направлен на создание совместной ИКТ -На научно - исследовательской инфраструктуры, чтобы позволить исследователям по всей Европе, чтобы заранее знания в области нейробиологии, вычислительной, и медицина, связанная с мозгом.
Проект, стартовавший 1 октября 2013 года, является флагманом Европейской комиссии в области будущих и новых технологий. HBP координируется Федеральной политехнической школой Лозанны и в значительной степени финансируется Европейским союзом. Офис координации проекта находится в Женеве, Швейцария.
В основе подхода HBP лежит исследование мозга в различных пространственных и временных масштабах (то есть от молекулярных до больших сетей, лежащих в основе более высоких когнитивных процессов, и от миллисекунд до лет). Для достижения этой цели HBP опирается на сотрудничество ученых из различных дисциплин, включая нейробиологию, философию и информатику, чтобы воспользоваться преимуществами цикла экспериментальных данных, теорий моделирования и моделирования. Идея состоит в том, что эмпирические результаты используются для разработки теорий, которые затем способствуют моделированию и симуляции, результатом которых являются прогнозы, которые, в свою очередь, подтверждаются эмпирическими результатами.
Основная цель HBP - создать исследовательскую инфраструктуру на основе ИКТ для исследований мозга, когнитивной нейробиологии и вычислений, основанных на мозге, которые могут использоваться исследователями во всем мире.
Проект разделен на 12 подпроектов. Шесть из них разрабатывают платформы на основе ИКТ (подпроекты 5-10), которые состоят из прототипов аппаратного обеспечения, программного обеспечения, баз данных и интерфейсов программирования. Эти инструменты доступны исследователям во всем мире через HBP Collaboratory. Три подпроекта собирают данные об эмпирической нейробиологии и устанавливают теоретические основы (подпроекты 1–4), а один отвечает за этику и общество (подпроект 12). Подпроект 11 координирует проект.
HBP координируется Федеральной политехнической школой Лозанны и включает исследователей из более чем 117 партнерских организаций в 19 странах Европы. Известные партнерские учреждения включают Гейдельбергский университет, Forschungszentrum Jülich и Университетскую клинику Лозанны.
Научное руководство обеспечивается представителями от каждого из подпроектов HBP, которые образуют Совет по науке и инфраструктуре (SIB). Катрин Амунтс из Forschungszentrum Jülich является председателем SIB. Алоис Кнолль из Мюнхенского технического университета является заместителем председателя SIB по программному обеспечению. Директорат руководит повседневной работой HBP - его возглавляет Андреас Мортенсен из EPFL.
HBP финансируется Генеральным директоратом Европейской комиссии по сетям связи, контенту и технологиям (DG CONNECT) в рамках FP7, программы финансирования исследований и инноваций ЕС. Это был один из двух первых флагманских проектов Future Emerging Technologies (FET).
Проект разделен на пять фаз, каждая из которых финансируется отдельно. Призыв к финансированию начального двух с половиной года «этапа наращивания мощности» в размере 54 миллионов евро завершился в ноябре 2013 года, а результаты были объявлены в марте 2014 года. Двадцать два проекта от тридцати двух организаций были выбран для первоначального финансирования в размере 8,3 миллиона евро. Этап наращивания мощности завершился 31 марта 2016 года. Финансирование пересматривается каждые два года с использованием специальных соглашений о грантах (SGA); первый из которых начался в апреле 2016 года (заканчивается в апреле 2018 года), а второй - с общим финансированием ЕС в размере 88 миллионов евро, начиная с апреля 2018 года (заканчиваясь в марте 2020 года). Общие затраты на HBP оцениваются в 1,019 миллиарда евро, из которых 500 миллионов евро будут предоставлены Европейской комиссией, 500 миллионов евро - национальными, государственными и частными организациями и 19 миллионов евро - партнерами по этапу расширения основного проекта.
Одним из основных препятствий проекта является бессистемный характер информации, собранной в ходе предыдущих исследований мозга. Данные неврологических исследований варьируются в зависимости от схем биологической организации, изучаемых видов и стадий развития, что затрудняет коллективное использование данных для воспроизведения мозга в модели, которая действует как единая система.
Другие препятствия включают инженерные проблемы, связанные с энергопотреблением, памятью и хранилищем. Например, подробные представления нейронов очень затратны с точки зрения вычислений, а моделирование всего мозга находится на переднем крае наших вычислительных возможностей.
Технологии, созданные HBP и другими подобными проектами, предлагают несколько возможностей для других областей исследований. Например, модель мозга можно использовать для исследования признаков заболевания в головном мозге и воздействия определенных лекарств, что позволяет разработать более совершенные методы диагностики и лечения. В конечном итоге эти технологии, вероятно, приведут к более совершенным медицинским вариантам, доступным для пациентов по более низкой цене.
Кроме того, детальное моделирование мозга требует значительных вычислительных мощностей, что ведет к развитию суперкомпьютеров и энергоэффективных вычислительных технологий, вдохновленных мозгом. Вычислительные разработки могут быть распространены на такие области, как интеллектуальный анализ данных, телекоммуникации, бытовая техника и другие промышленные применения.
Также рассматриваются долгосрочные этические последствия Проекта. Проект следует политике ответственных исследований и инноваций, а его Консультативный совет по этике отвечает за мониторинг использования добровольцев, животных и собранных данных. Последствия для европейского общества, промышленности и экономики исследуются лабораторией предвидения программы HBP по этике и обществу.
Открытое письмо было отправлено 7 июля 2014 г. в Европейскую Комиссию 154 европейскими исследователями (750 подписей на 3 сентября 2014 г.) с жалобами на чрезмерно узкий подход HBP и угрозами бойкота проекта. Центральным в этом противоречии был внутренний спор о финансировании когнитивных ученых, изучающих высокоуровневые функции мозга, такие как мышление и поведение. Тем не менее, HBP заявил, что «нет никаких сомнений в том, что познание и поведение жизненно важны для HBP», объяснив, что исследование когнитивной нейробиологии было перенесено в проект, чтобы позволить основному проекту сосредоточиться на создании платформ. Кроме того, в открытом письме ЕК призывалось «перераспределить финансирование, выделяемое в настоящее время на основные и партнерские проекты HBP, на широкое финансирование, направленное на неврологию, для достижения первоначальных целей HBP - понимания функции мозга и ее влияния на общество». В своем ответе HBP заявила, что «несмотря на то, что нейробиологические исследования генерируют огромное количество ценных данных, в настоящее время не существует технологии для обмена, организации, анализа или интеграции этой информации, помимо документов и даже баз данных. HBP обеспечит критически важный недостающий слой для перехода к многоуровневой реконструкции и моделированию мозга ». Он добавил, что «когнитивная и поведенческая нейробиология станет наиболее важным компонентом нейробиологии в HBP в ходе проекта. Однако для этого сначала должны быть установлены платформы ».
Питер Даян, директор по вычислительной нейробиологии в Университетском колледже Лондона, утверждал, что цель крупномасштабного моделирования мозга в корне преждевременна, а Джеффри Хинтон сказал, что «настоящая проблема этого проекта в том, что они не знают, как получить такая большая система, чтобы учиться ". Аналогичные опасения относительно методологии проекта высказал Роберт Эпштейн.
HBP заявила, что ее члены разделяют неопределенность, связанную с крупномасштабным моделированием, но что «реконструкция и моделирование человеческого мозга - это видение, цель; выгоды будут исходить от технологий, необходимых для этого. Эта технология, разработанная HBP, принесет пользу всем нейробиологиям, а также смежным областям ».
В 2015 году проект подвергся анализу, и исполнительный комитет из трех человек во главе с Генри Маркрамом был распущен и заменен советом управляющих из 22 человек.
Согласно статье 2019 года: «В 2013 году Европейская комиссия присудила его инициативе - Human Brain Project (HBP) грант в размере 1 миллиарда евро (в то время это составляло около 1,42 миллиарда долларов)... люди, с которыми я связывался, изо всех сил пытались назвать важный вклад, который HBP внесла за последнее десятилетие ».