Choć oczywiście parametry te mogą imponować, to trzeba zdawać sobie sprawę, że ludzki mózg zawiera nawet 100 miliardów neuronów i wymienia sygnały przez setki bilionów synaps. Dlatego też zbudowana przez Anglików cyfrowa symulacja mózgu wymaga nie tylko odpowiedniej mocy obliczeniowej, ale również odpowiedniej architektury, innej niż większość dos

Jak wyjaśnia prof. Stephen Furber, który poprowadził projekt SpiNNaker, neurony w mózgu mają zwykle kilka tysięcy wejść, niektóre do ćwierć miliona. - Tak więc problemem jest komunikacja, a nie obliczenia. Wysokowydajne komputery sprawnie przesyłają duże porcje danych z jednego miejsca do drugiego, ale to, czego wymaga modelowanie neuronowe, to wysyłanie bardzo małych fragmentów danych (reprezentujących pojedynczy skok) z jednego miejsce do wielu innych, co jest zupełnie innym modelem komunikacji.

Naukowcy rozwiązali ten problem, opracowując równoległą architekturę, w której każdy z milionów rdzeni jest w stanie wysyłać maleńkie "pakiety" informacji (do rozmiaru zaledwie 72 bitów), które są kierowane do miejsc docelowych przez wewnętrzną sieć komunikacyjną. Dzięki takiej architekturze superkomputer SpiNNaker powinien ułatwić symulację pracy 100 milionów neuronów, jakie znajdują się np. w mózgu myszy.

Zadanie z symulacją pracy ludzkiego mózgu jest jednak znacznie trudniejsze. Z jednej strony jego budowa jest tak skomplikowana i liczba przesyłanych informacji jest tak duża, a z drugiej wciąż niewiele wiemy o zachodzących tam procesach.

Zdaniem Furbera uruchomiony właśnie komputer pozwoli lepiej poznać pewne obszary pracy ludzkiego mózgu. Zespół wykorzystał już system do symulacji regionu mózgu zwanego Basal Ganglia, który odpowiada m.in. za występowanie choroby Parkinsona, co potwierdza olbrzymi potencjał tego superkomputera w różnych pracach w dziedzinie medycyny, w szczególności w odniesieniu do testów farmaceutycznych. Na pełne przełożenie wykonywanych przez SpiNNaker badań na prawdziwych pacjentów przyjdzie nam jednak jeszcze trochę poczekać.

Furber i jego współpracownicy pracują teraz nad maszyną drugiej generacji (SpiNNaker2), która wykorzystuje zmodernizowaną technologię krzemową, aby zapewnić 10-krotność gęstości funkcjonalnej i efektywności energetycznej. Umożliwiłoby to między innymi stworzenie pełnego modelu mózgu owada.

Źródło: University of Manchester