인간 두뇌 프로젝트

Human Brain Project
인간 두뇌 프로젝트
프로젝트 종류과학적 연구
위치유럽
주인유럽 연합
주요 인물파베우[1] 비에보다, 국장
Katrin Amonts, 과학 연구[1] 책임자
설립된2013년, 9년 전(2013년)
웹 사이트www.humanbrainproject.eu

Human Brain Project(HBP)는 엑사스케일 슈퍼컴퓨터를 기반으로 한 10년간의 대규모 과학 연구 프로젝트로 유럽 전역의 연구자들이 신경과학, 컴퓨팅 및 뇌 관련 의학 [2]분야에서 지식을 발전시킬 수 있도록 협업 ICT 기반 과학 연구 인프라를 구축하는 것을 목표로 합니다.

2013년 10월 1일에 시작된 이 프로젝트는 유럽 집행위원회의 미래 및 신흥 기술 플래그십입니다.HBP는 에콜 폴리테크니크 페데랄 드 로잔에 의해 조정되며 주로 유럽연합에 의해 [3]자금 지원을 받는다.프로젝트 조정 사무소는 스위스 [4]제네바에 있습니다.

전략적 목표와 조직

2013년 10월 EPFL 학습 센터에서 2013년 HBP 서밋(프로젝트 출범)이 개최되었습니다.100개가 넘는 파트너 기관의 과학자들이 모였습니다.

HBP 접근법의 기본은 다양한 공간적 및 시간적 척도로 뇌를 조사하는 것이다(즉, 분자부터 상위 인지 과정의 기초가 되는 대규모 네트워크, 그리고 밀리초에서 수년까지).이 목표를 달성하기 위해 HBP는 실험 데이터, 모델링 이론 및 시뮬레이션의 루프를 활용하기 위해 신경과학, 철학 및 컴퓨터 과학 등 다양한 분야의 과학자들의 협업에 의존하고 있습니다.그 개념은 경험적 결과가 이론을 개발하는 데 사용되며, 그 후 모델링과 시뮬레이션을 촉진하여 경험적 [5]결과에 의해 검증되는 예측을 낳는다는 것이다.

HBP의 주요 목표는 전 세계 연구자들이 사용할 수 있는 뇌 연구, 인지 신경 과학 및 뇌에서 영감을 받은 컴퓨팅을 위한 ICT 기반 연구 인프라를 구축하는 것입니다.

프로젝트는 12개의 서브프로젝트로 나뉩니다.이들 중 6개는 하드웨어, 소프트웨어, 데이터베이스 및 프로그래밍 인터페이스 시제품으로 구성된 ICT 기반 플랫폼(하위 프로젝트 5-10)을 개발합니다.이러한 툴은 HBP Collaboratory를 통해 전 세계 연구자가 이용할 수 있습니다.세 개의 서브프로젝트가 경험적 신경과학에 관한 데이터를 수집하여 이론적 기초를 확립하고(서브프로젝트 1~4), 한 개는 윤리와 사회를 담당한다(서브프로젝트 12).서브프로젝트 11은 프로젝트를 조정한다.

  • SP1 마우스 뇌 조직:마우스 뇌의 구조와 그 전기적, 화학적 기능을 이해한다.
  • SP2 인간의 두뇌 조직:인간 뇌의 구조와 그 전기적, 화학적 기능을 이해하는 것
  • SP3 시스템과 인지 신경과학:뇌가 시스템 수준 및 인지 기능 활동을 수행하는 방법을 이해한다.
  • SP4 이론 신경과학:연구 데이터에서 결론을 합성하기 위한 높은 수준의 수학적 모델 도출
  • SP5 Neuro Informatics Platform: 뇌 데이터 수집, 정리 및 이용 가능
  • SP6 Brain Simulation Platform: 뇌조직의 데이터 기반 재구성과 이러한 재구성을 탐색하기 위한 시뮬레이션 기능 개발
  • SP7 고성능 분석 및 컴퓨팅 플랫폼: 뇌를 매우 상세하게 매핑하고 복잡한 모델을 구축하며 대규모 시뮬레이션을 실행하고 대량의 데이터를 분석할 수 있는 ICT 기능을 제공합니다.
  • SP8 Medical Informatics Platform: 질병 클러스터와 각각의 질병 시그니처를 이해하기 위해 병원 및 의료 연구 데이터를 공유하는 인프라 개발
  • SP9 Neuromaphic Computing Platform: 뇌에서 영감을 얻은 컴퓨팅 테크놀로지 개발 및 적용
  • SP10 뉴로보틱스 플랫폼: 뇌 시뮬레이션을 테스트하기 위한 가상 및 실제 로봇 및 환경 개발
  • SP11 관리 및 조정:프로젝트의 전반적인 조정
  • SP12 윤리 및 사회: HBP의 윤리 및 사회적 영향 조사

HBP는 Ecole Polytechnique Fédérale [2]de Lausanne에 의해 조정되며 유럽 전역의 19개국 117개 이상의 파트너 기관의 연구원들이 참여하고 있습니다.주목할 만한 파트너 기관으로는 하이델베르크 대학교, Forschungszentrum Jülich 및 Lausanne 대학 병원이 있습니다.

과학적 방향은 SIB(Science and Infrastructure Board)를 구성하는 각 HBP의 서브프로젝트 대표자에 의해 제공됩니다.Forschungszentrum Julich의 Katrin Amonts는 SIB의 의장입니다.TU Munich의 Alois Knoll은 소프트웨어 부문 SIB의 부회장이다.이사회는 EPFL의 Andreas Mortensen이 이끄는 HBP의 일상 업무를 관리합니다.

자금 조달

HBP는 EU의 연구 및 혁신 기금 프로그램인 FP7 프레임워크에 따라 유럽 통신 네트워크, 콘텐츠 및 기술 집행국(DG CONNECT)의 자금 지원을 받는다.이 프로젝트는 미래 신흥 기술(FET)의 플래그십 프로젝트 2개 중 하나였습니다.

이 프로젝트는 5단계로 나뉘어져 있으며, 각 단계마다 별도의 자금이 제공됩니다.프로젝트의 초기 2년 반 '램프업 단계'인 5400만유로에 대한 자금 지원 요청은 2013년 11월에 종료되었으며, 2014년 3월에 결과가 발표되었습니다.32개 기관의 22개 프로젝트가 830만유로의 [6]초기 자금 조달을 위해 선정되었다.램프업 단계는 2016년 3월 31일에 종료되었습니다.자금조달은 2년마다 특정보조계약(SGA)을 사용하여 재평가된다.첫 번째는 2016년 4월에 개시(2018년 4월에 종료), 두 번째는 2018년 4월에 개시(2020년 3월에 종료)된 총 8,800만유로의 EU 자금조달이다.HBP의 총비용은 10억1900만유로로 추정되며, 그 중 5억유로는 유럽위원회가, 5억유로는 국가, 공공 및 민간기관이, 1,900만유로는 핵심 프로젝트 확대 단계 파트너가 [2]제공한다.

장애물

이 프로젝트의 주요 장애물 중 하나는 이전의 뇌 연구로부터 수집된 정보의 비체계적인 특성입니다.신경학적 연구 데이터는 생물학적 조직 체계, 연구된 종, 발달 단계에 따라 달라지기 때문에 단일 [7]시스템 역할을 하는 모델에서 뇌를 복제하기 위해 데이터를 집합적으로 사용하는 것이 어렵다.

기타 장애로는 전력 소비량, 메모리 및 [8]스토리지와 관련된 엔지니어링상의 문제가 있습니다.예를 들어, 세부적인 뉴런 표현은 계산적으로 매우 [9][10]비싸고, 전체 두뇌 시뮬레이션은 우리의 [11]계산 능력의 최전선에 있습니다.

시사점

Human [12]Brain Project는 2014년에 Campus Biotech로 이전했다.

HBP 및 기타 유사한 프로젝트에서 생성된 기술은 다른 연구 분야에 몇 가지 가능성을 제공합니다.예를 들어 뇌 모델은 뇌의 질병 징후와 특정 약물의 영향을 조사하기 위해 사용될 수 있으며, 더 나은 진단과 치료 방법을 개발할 수 있다.궁극적으로, 이러한 기술은 환자들이 더 [7]낮은 비용으로 이용할 수 있는 고급 의료 옵션으로 이어질 것이다.

게다가 상세한 두뇌 시뮬레이션에는 상당한 컴퓨팅 능력이 필요하기 때문에 슈퍼컴퓨팅과 에너지 효율이 뛰어난 두뇌에서 영감을 얻은 컴퓨팅 기술의 발달로 이어집니다.컴퓨팅 개발은 데이터 마이닝, 통신, 어플라이언스 및 기타 산업 [7]용도와 같은 영역으로 확장될 수 있습니다.

프로젝트의 장기적인 윤리적 결과도 고려됩니다.이 프로젝트는 책임 있는 연구와 혁신의 정책을 따르며, 윤리 자문 위원회는 인간 자원봉사자, 동물 대상자 및 수집된 데이터의 사용을 감시할 책임이 있습니다.유럽 사회, 산업 및 경제에 미치는 영향은 HBP 윤리 및 사회 프로그램의 Foresight [13]Lab에 의해 조사된다.

비판

2014년 7월 7일 154명의 유럽 연구자(2014년 [14]9월 3일 현재 750명의 서명)가 HBP의 지나치게 편협한 접근과 프로젝트 [15]보이콧을 호소하는 공개 서한을 유럽위원회에 보냈다.이 논쟁의 중심은 사고와 행동과 같은 높은 수준의 뇌 기능을 연구하는 인지 과학자들을 위한 기금에 대한 내부 분쟁이었다.그러나 HBP는 "인식과 행동이 HBP에 필수적이라는 것에는 의심의 여지가 없다"고 언급하면서 핵심 프로젝트가 플랫폼 구축에 집중할 수 있도록 인지 신경과학 연구가 프로젝트에 재배치되었다고 설명했다.또한 공개 서한은 EC에 대해 "현재 HBP 핵심 및 파트너십 프로젝트에 할당된 자금을 HBP의 원래 목표인 뇌 기능과 사회에 미치는 영향을 충족하기 위해 광범위한 신경과학 주도 자금에 재할당해야 한다"고 요구했다.이에 대해 HBP는 "신경과학 연구는 방대한 양의 귀중한 데이터를 생성하지만, 현재 논문과 데이터베이스를 넘어 이 정보를 공유, 구성, 분석 또는 통합하는 기술은 없다"고 말했다.HBP는 뇌의 다단계 재구성 및 시뮬레이션으로 이동하기 위해 중요한 결손층을 제공할 것이다."그것은 "인지와 행동 신경과학은 프로젝트 과정 동안 HBP에서 신경과학의 가장 중요한 요소가 될 것이다.단, 그러기 위해서는 플랫폼이 먼저 배치되어 있어야 합니다.[16]

University College London의 컴퓨터 신경과학 책임자인 Peter Dayan은 뇌의 대규모 시뮬레이션의 목표는 근본적으로 [17]시기상조라고 주장했고, Geoffrey Hinton은 "그 프로젝트의 진짜 문제는 그들이 어떻게 그렇게 큰 시스템을 학습할 수 있는지 모른다는 것입니다."[18]라고 말했다.프로젝트의 방법론에 대해서도 Robert [19]Epstein에 의해 비슷한 우려가 제기되었습니다.

HBP는 회원들은 대규모 시뮬레이션을 둘러싼 불확실성을 공유하지만 "인간의 뇌를 재구성하고 시뮬레이션하는 것은 비전이자 목표"라며 "그 혜택은 거기에 도달하는 데 필요한 기술에서 나온다"고 말했다.HBP가 개발한 이 기술은 관련 분야뿐만 아니라 모든 신경과학에 도움이 될 것입니다."[16]

2015년 프로젝트는 검토 과정을 거쳤고 헨리 마크람이 이끄는 3인 집행위원회가 해체되고[20][21] 22인 이사회로 [22]대체되었습니다.

2019년 기사에 따르면, "2013년 유럽위원회는 그의 이니셔티브인 인간 두뇌 프로젝트(HBP)에 10억 유로(당시 약 14억 2천만 달러 가치)를 수여했다."내가 접촉한 사람들은 HBP가 지난 [23]10년 동안 이룬 주요 공헌을 말하려고 애썼다."

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b "The Directorate".
  2. ^ a b c Human Brain Project, Framework Partnership Agreement https://www.humanbrainproject.eu/documents/10180/538356/FPA++Annex+1+Part+B/41c4da2e-0e69-4295-8e98-3484677d661f Wayback Machine에서 2017년 2월 2일 아카이브 완료
  3. ^ moriscl (19 December 2013). "FET Flagships". Horizon 2020 - European Commission. Retrieved 18 March 2020.
  4. ^ "Human Brain Project relocates to Geneva". SwissInfo. 29 October 2013. Retrieved 29 October 2013.
  5. ^ Amunts, Katrin; Ebell, Christoph; Muller, Jeff; Telefont, Martin; Knoll, Alois; Lippert, Thomas (2016). "The Human Brain Project: Creating a European Research Infrastructure to Decode the Human Brain" (PDF). Neuron. 92 (3): 574–581. doi:10.1016/j.neuron.2016.10.046. PMID 27809997.
  6. ^ "The Human Brain Project just got bigger". Archived from the original on 14 July 2014. Retrieved 7 July 2014.
  7. ^ a b c "유럽위원회에 보고" 인간 두뇌 프로젝트.
  8. ^ "Overview - Human Brain Project". www.humanbrainproject.eu. Archived from the original on 2 August 2013.
  9. ^ Forrest, Michael D (2015). "Simulation of alcohol action upon a detailed Purkinje neuron model and a simpler surrogate model that runs >400 times faster". BMC Neuroscience. 16: 27. doi:10.1186/s12868-015-0162-6. PMC 4417229. PMID 25928094.
  10. ^ Wan, Lei; Liu, Junxiu; Harkin, Jim; McDaid, Liam; Luo, Yuling (2017). "Layered tile architecture for efficient hardware spiking neural networks". Microprocessors and Microsystems. 53: 21–32. doi:10.1016/j.micpro.2017.07.005.
  11. ^ "An algorithm for large-scale brain simulations - News". www.humanbrainproject.eu. Retrieved 18 March 2020.
  12. ^ "Human Brain Project relocates to Geneva - SWI swissinfo.ch". SWI swissinfo.ch. Retrieved 11 March 2016.
  13. ^ "Social Ethical Reflective". www.humanbrainproject.eu. Retrieved 18 March 2020.
  14. ^ Frégnac, Yves; Laurent, Gilles (2014). "Neuroscience: Where is the brain in the Human Brain Project?". Nature. 513 (7516): 27–9. Bibcode:2014Natur.513...27F. doi:10.1038/513027a. PMID 25186884.
  15. ^ "Open message to the European Commission concerning the Human Brain Project". Retrieved 7 July 2014.
  16. ^ a b "The Vital Role of Neuroscience in the Human Brain Project" (PDF). Archived from the original (PDF) on 23 August 2014. Retrieved 11 March 2016.
  17. ^ "Scientists threaten to boycott €1.2bn Human Brain Project". The Guardian. 7 July 2014. Retrieved 7 July 2014.
  18. ^ Brean, Joseph (8 July 2014). "A billion-dollar European effort to model the brain in a supercomputer is in danger of collapsing". National Post.
  19. ^ "Your brain does not process information and it is not a computer – Robert Epstein Aeon Essays". Aeon. Retrieved 23 May 2016.
  20. ^ Theil, Stefan (2015). "Trouble in Mind". Scientific American. 313 (4): 36–42. Bibcode:2015SciAm.313d..36T. doi:10.1038/scientificamerican1015-36.
  21. ^ Theil, Stefan (2015). "Why the Human Brain Project Went Wrong—and How to Fix It". Scientific American.
  22. ^ "€1B Human Brain Project back on track after Commission signs new contract". Science Business. Retrieved 18 March 2020.
  23. ^ "The Human Brain Project Hasn't Lived up to its Promise". The Atlantic. 22 July 2019.

외부 링크