在2023年以前开发出虚拟人脑的最新进展?

在日前于德国海德堡大学(University of Heidelberg)举行的"人脑计划"(HBP)年度高峰会上，欧盟(EU)人脑计划的研究人员发表迈向终极目标──在2023年以前开发出虚拟人脑的最新进展。

欧盟于去年十月启动了这项为期10年、耗资10亿欧元(约13亿美元)的人脑计划，可说是欧盟委员会旗下未来与新兴技术的"旗舰级"计划之一。

该计划的目的是先在超级计算机上仿真出整个人脑结构，然后打造一种能够高度精确复制其功能的特殊硬件仿真器，它将能够用来试验人类的疾病及其治疗方法。最终，该计划的长期目标是要打造出低成本但性能足以超越传统 von Neuman架构超级计算机的虚拟人脑。

在探针卡晶圆上的四结光罩用于为晶圆模块的电源测试验证最终后处理方法。

(来源：University of Heidelberg)

过去一年来的最主要进展是所有的建构模块都已到位了──实验室与各地的相关工作人员都找齐了，资通讯系统(ICT)也已经就绪，让研究人员及其位于廿多国约 一百多个学术单位与企业合作伙伴都能有效率地交流与共享资料。目前已在进行中的计划是在几个不同的生物规模下重建人脑的运作、脑部疾病临床数据分析，以及 开发受到人脑启发的运算系统。

前两年半(加速导入阶段)的主题已经拟定，HBP将藉由累积有关人脑运作的所有已知策略性资料，并因应这些数据开发出合适的理论架构，以及发展出必要的基础设施，以便在接下来的"执行"阶段(约2017年时)开发出6个ICT平台。

这6个ICT 平台将包括："神经信息系统"(Neuroinformatics)为脑图谱 (Brain Atlas) 储存重要的神经信息数据;"人脑模拟"(Brain Simulation)平台模拟组成各种不同人脑部份的算法;"医疗信息"(Medical Informatics)平台为人脑分类各种不同的疾病;"神经形态运算"(Neuromorphic Computing)平台则模拟脑部的不同功能;以及"神经机器人"(Neurorobotics)平台则可在虚拟环境中测试人脑模型与仿真。此外，还有 "高性能运算系统"(超级计算机)将用于建立所有的平台。

在BrainScaleS计划中高输入数模拟神经网络(HICANN)芯片上的四结光罩将用于作为神经形态实体模型

(来源：University of Heidelberg)

芯片上光罩内的HICANNS芯片包含许多HICANN电路

(来源：University of Heidelberg)

研究人员在第一年所取得的一些计划成果包括：原已证实可用在脑皮层的人脑模拟技术，目前已能成功地转用于小脑。透过神经机器人建立了虚拟房间原型，让人脑模型能够配备虚拟的身体，从而研究其行为以及认知能力。

为了测试不同的人脑模型，重要的是成功改造高性能计算机(HPC)成为交互式超级计算机。研究人员并展示几款新的神经形态芯片，测试其是否有能力解决目前只有人类才擅长的运算挑战。此外，至今还累积了大量的高解析3D人脑图谱资料。