Человеческий мозг часто называют самой сложной из известных структур, и теперь, с появлением самой подробной новой 3D-модели фрагмента коры головного мозга человека, опубликованной командой Google AI, у нас появилась еще одна возможность копнуть немного глубже.
в строение этого невероятного шедевра биологической эволюции и заодно немного порассуждать на тему вопроса из заголовка.
1 июня подразделение поисковых систем, занимающееся разработками в области искусственного интеллекта, опубликовало в своем блоге выпускать самая подробная на сегодняшний день трёхмерная структура одного кубического миллиметра коры головного мозга человека, содержащая около 50 000 нейронов и 130 миллионов нервных связей — синапсов.
Показаны различные клеточные структуры, выделенные в результате обработки микрофотографий.
Источник: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.05.29.446289v1.full Сначала исследователи из Гарварда разрезали один кубический миллиметр ткани мозга на 5300 слоев толщиной всего 30 нанометров и отобразили каждый слой с помощью сверхбыстрого сканирующего электронного микроскопа.
МультиСЭМ 505/506 при разрешении 4 нанометра, или одной 250-тысячной доли миллиметра, всего было получено 255 миллионов изображений, или примерно 48 тысяч на слой.
Ниже представлена сшивка изображения одного слоя, объём данных которого около 300 гигабайт. 
Источник: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.05.29.446289v1.full На видео ниже показана склейка и сегментация полученных изображений.
Затем команда Google AI создала из всего этого добра огромную трёхмерную модель объёмом 1400 терабайт (1,4 петабайта), что потребовало работы искусственных нейронных сетей, использующих для вычислений тысячи тензорных процессоров.
Облачная тензорная процессорная ферма TPU Pod, развивающая вычислительную мощность около 10^17 операций в секунду (1000 петафлопс).
Источник: https://cloud.google.com/blog/products/ai-machine-learning/google-breaks-ai-performance-records-in-mlperf-with-worlds-fastest-training-supercomputer Полученная модель содержит не только маркировку разных типов нейронов и опорных структур, таких как микроглия и кровеносные сосуды, но также 130 миллионов аксонов и дендритов каждого нейрона, а все остальное находится в открытом доступе ( https://h01-dot-neuroglancer-demo.appspot.com/#!gs://h01-release/assets/library_state.json ), так что теперь каждый желающий сможет насладиться путешествием в один кубический миллиметр этого увлекательного микромира.
Хотя слово космос, на мой взгляд, здесь не очень подходит, потому что по сравнению с разнообразием и сложностью структур коры головного мозга космос подобен пустыне по сравнению с джунглями.
Снимок экрана из онлайн-браузера, обеспечивающего доступ к модели ( https://h01-dot-neuroglancer-demo.appspot.com/#!gs://h01-release/assets/library_state.json ) И в заключение небольшое арифметическое рассуждение на тему оцифровки сознания.
Предположим, что оцифровка сознания потребует создания аналогичной 3D-карты всех клеток мозга человека и связей между ними.
Давайте очень грубо посчитаем необходимый объём памяти для его оцифровки.
Дано: модель одного кубического миллиметра занимает 1,4 петабайта, средний объем человеческого мозга составляет около 1260 кубических сантиметров, округленных до 1000, что равно миллиону кубических миллиметров.
Тогда полная модель мозга будет занимать 1 400 000 = 1,4*10^6 петабайт. Для хранения этой информации вам понадобится 1,4*10^6*500 = 750 миллионов жестких дисков емкостью 2 терабайта.
Один такой жесткий диск в форм-факторе 3,5 дюйма занимает примерно 380 кубических сантиметров физического объема.
Находим, что объём массива жёстких дисков, необходимый для записи модели всего мозга, будет занимать примерно 1,4*500*380 = 266 000 кубических метров пространства.
Чтобы представить, какой это объем, вспомните Ever Give — тот огромный корабль, перегородивший Суэцкий канал; в нем находится около 20 тысяч контейнеров, каждый объемом около 70 кубических метров, что составляет 1 400 000 кубических метров.
А если заполнить этот контейнеровоз жесткими дисками, не учитывая упаковку, то этого количества хватит на 5 таких наборов данных.
Теги: #Популярная наука #мозг #google ai #connectome
-
Adblock Plus Сделал Веб-Браузер Для Ios
19 Oct, 24 -
Робот На Базе Android
19 Oct, 24 -
Кинопрокатчики Проявляют Творческий Подход
19 Oct, 24 -
Google Wave Раздается Народу В Готовом Виде
19 Oct, 24 -
Нишевые Телепроекты «Об Интернете»
19 Oct, 24
