研究團(tuán)隊(duì)在其中構(gòu)建了由 900 萬個(gè)物理神經(jīng)元與 260 億個(gè)突觸組成的小鼠全腦皮層數(shù)字模型,覆蓋 86 個(gè)相互連接的腦區(qū)(基于 AMBC Atlas 定義的 86 個(gè)皮層區(qū)域,43 個(gè)每半球),這也是人類迄今為止規(guī)模最大、細(xì)節(jié)最豐富的動(dòng)物大腦模擬系統(tǒng)。

相關(guān)論文已于 2025 年 8 月 15 日被 SC25 接受(IT之家注:會(huì)議于 11 月 16 至 21 日在美國圣路易斯舉行),演示將于當(dāng)?shù)貢r(shí)間 11 月 20 日進(jìn)行,目前僅公布了初步資料集。
研究人員指出,理解大腦仍是一項(xiàng)主要科學(xué)挑戰(zhàn),因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)與功能高度復(fù)雜,與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相比,生物大腦具有多樣且關(guān)鍵的生物物理特性。隨著大量標(biāo)準(zhǔn)化的解剖學(xué)與生理學(xué)數(shù)據(jù)逐步公開,利用這些數(shù)據(jù)構(gòu)建精確的數(shù)字化大腦模型成為一種新的研究路徑。
在這項(xiàng)研究中,團(tuán)隊(duì)開發(fā)并優(yōu)化了一套輕量級(jí)生物物理神經(jīng)元模擬器,針對(duì)日本超級(jí)計(jì)算機(jī)“富岳”的架構(gòu)進(jìn)行性能提升。
基準(zhǔn)測試顯示,該模擬器在最多 152,064 個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上取得了良好的強(qiáng)擴(kuò)展性,并達(dá)成 7.13 petaflops 的性能表現(xiàn)。在更接近實(shí)際應(yīng)用的場景中,研究人員利用“富岳”全部 145,728 個(gè)節(jié)點(diǎn),完成了小鼠整個(gè)大腦皮層的模擬運(yùn)行,且具有亞細(xì)胞分辨率。
研究結(jié)果表明,當(dāng)前的高性能計(jì)算技術(shù)已經(jīng)具備支撐構(gòu)建哺乳動(dòng)物全腦數(shù)字復(fù)制模型的能力,為未來更大規(guī)模、更高精度的大腦模擬奠定基礎(chǔ)。
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