Ученые разрабатывают цифровую модель мозга для улучшения нейрохирургии

В России впервые создадут цифровую модель человеческого мозга Проект призван найти оптимальные щадящие методы лечения пилотный запуск запланирован на 2026 год

Новосибирские ученые объединили усилия для создания комплексной компьютерной модели головного мозга Над созданием цифрового двойника мозга трудятся исследователи НГТУ НЭТИ и сотрудники Федерального центра нейрохирургии Первую цифровую копию человеческого мозга авторы проекта планируют представить в 2026 году Этот инновационный проект может кардинально изменить планирование и проведение нейрохирургических операций Модель по сути является виртуальной платформой которая позволит врачам тестировать различные сценарии вмешательства в безопасной цифровой среде Модель будет формироваться на основе индивидуальных данных пациента результатов МРТ ЭЭГ и других методов нейровизуализации Виртуальная модель это своего рода испытательный полигон Хирург сможет смоделировать несколько вариантов операции оценить их потенциальные последствия и выбрать наиболее безопасный и эффективный сценарий пояснил старший преподаватель кафедры систем сбора и обработки данных факультета автоматики и вычислительной техники Антон Пашков Программа будет выступать в роли высокоточного советника Окончательное решение всегда остается за врачом Пилотный запуск проекта сфокусирован на помощи пациентам с эпилепсией и опухолями головного мозга

Ученые смоделировали полную модель коры головного мозга мыши Используя мощности суперкомпьютера Fugaku топ 7 в мире ученые из Института Аллена создали полнофункциональную модель коры головного мозга мыши 10 миллионов нейронов 26 млрд синапсов и 86 взаимосвязанных областей мозга с детальной проработкой вплоть до ионных потоков и флуктуаций мембранного потенциала Такая модель позволит ученым исследовать мозг по новому лучше понять когнитивные процессы и сознание а также подробнее изучить заболевания такие как болезнь Альцгеймера и эпилепсия И хотя это огромное достижение до моделирования человеческого мозга еще очень далеко в его коре на три порядка больше нейронов что недоступно никаким суперкомпьютерам Мой Компьютер

Учёные не знают каким образом работает человеческий мозг 27 октября 2005 г Евгений Ижикевич выполнил на цифровой машине симуляцию работы импульсной нейронной сети по размерам превосходящей среднестатистический человеческий мозг Модель состояла из 100 млрд нейронов и около квадриллиона синапсов В процессе работы модели возникли альфа и гамма ритмы а также другие интересные явления Одна секунда симуляции потребовала около 50 дней расчётов на 27 процессорном кластере Beowulf Более масштабная симуляция была осуществлена только в конце 2012 г Общественность узнала о ней из записи в блоге американского исследователя индийского происхождения Дхармендры Модхи В ней учёный сообщил что используя 96 стоек Blue Gene Q суперкомпьютера Sequoia Ливерморской национальной лаборатории им Э Лоуренса Lawrence Livermore National Laboratory LLNL 1 572 864 процессорных ядра 1 5 Пб памяти 98 304 процесса работавшие в 6 291 456 потоков удалось достичь беспрецедентного масштаба симуляции 530 млрд нейронов и 137 триллионов синапсов работающих всего в 1542 раза медленнее чем в реальном времени При этом важно понимать что модель нейрона использованная исследователями была крайне упрощённой сама симуляция осуществлялась в рамках проекта по созданию системы TrueNorth Хотя эти результаты и стали рекордными было ясно что серьёзные эксперименты направленные на изучение высших нервных функций при таких скоростях симуляции вряд ли возможны Диванные эксперты нередко высказывают суждение о том что учёные не знают каким образом работает человеческий мозг Конечно это суждение очень наивно Учёные неплохо знают детали физиологических процессов протекающих в мозге Однако сложнее дело обстоит с тем чтобы объяснить каким именно образом эти процессы связаны с наблюдаемыми нами психическими феноменами и поведением обладателей мозга Как устроена память Как человек или животные распознают или воссоздают образы Как устроен процесс обучения Откуда берётся самосознание И хотя эти вопросы и представляют в ряде случаев затруднения для современных исследователей проблема заключается вовсе не в том что у учёных недостаточно объяснений Скорее в том что этих объяснений в настоящее время предложено слишком много и в силу этого они нередко носят спекулятивный характер Чтобы отсеять неудачные гипотезы наука нуждается в экспериментальных данных и важным их источником могут стать вычислительные эксперименты Для того чтобы создать оборудование подходящее для подобных задач необходимо решить проблему пресловутого бутылочного горлышка фон Неймана барьера в скорости вычислений возникающего из за задержек в передаче данных через шину Именно для этого и создаются нейроморфные машины типа I Публикуем еще один фрагмент книги Сергея Маркова Охота на электроовец Большая книга искусственного интеллекта 2 тома более 1200 стр 2024 г Книга доступна как на бумаге так и в популярных цифровых форматах бесплатно Где найти книгу читайте здесь Сергей Марков специалист в области искусственного интеллекта и машинного обучения основатель портала XX2ВЕК управляющий директор Управления экспериментальных систем машинного обучения Дивизиона общих сервисов Салют ПАО Сбербанк где при его непосредственном участии были созданы такие нейросетевые модели как ruGPT 3 ruGPT 3 5 GigaChat ruDALL E Malevich Kandinsky mGPT и другие

Первую цифровую копию человеческого мозга создадут в Новосибирске к 2026 году Над созданием цифрового двойника человеческого мозга трудятся исследователи НГТУ НЭТИ и сотрудники Федерального центра нейрохирургии Ученые создают виртуальную платформу которая позволит врачам тестировать различные сценарии вмешательства в безопасной цифровой среде Модель будет формироваться на основе индивидуальных данных пациента результатов МРТ ЭЭГ и других методов нейровизуализации Виртуальная модель это своего рода испытательный полигон Хирург сможет смоделировать несколько вариантов операции оценить их потенциальные последствия и выбрать наиболее безопасный и эффективный сценарий пояснил старший преподаватель кафедры систем сбора и обработки данных факультета автоматики и вычислительной техники Антон Пашков Предварительные результаты обнадеживают и уже вызывают интерес у ведущих медицинских учреждений страны Подписаться на наш канал в MAX

Китайские ученые создали крупнейший в мире нейроморфный суперкомпьютер Он способен смоделировать работу мозга обезьяны Система воспроизводит 2 млрд нейронов и 100 млрд синапсов потребляя при этом не больше энергии чем обычный электрочайник Как сообщает Popular Mechanics разработка позволит проводить виртуальные эксперименты по изучению мозга отказавшись от опытов над животными Технология может ускорить поиск лекарства против болезни Альцгеймера и онкологических заболеваний Подписаться на нас Telegram I MAX Прислать нам новость Sakhonlinebot