德国科学家利用 NVIDIA® (英伟达™) GPU 揭秘人类大脑

 

 

NVIDIA® (英伟达™) 和德国尤利希研究所超级计算中心共同启动"NVIDIA® (英伟达™) 应用实验室" 以推动神经学、天体物理学等领域的研究工作

Brain Research Image

2012 年 6 月 19 日 — 德国汉堡 — 2012 年国际超级计算大会 — NVIDIA® (英伟达™) 今天宣布，公司旗下的 GPU 将被德国尤利希研究所的科学家用于加速高级神经学研究项目，该项目旨在揭开人类大脑的秘密。尤利希研究所创办的尤利希超级计算中心是欧洲规模极大且计算能力极强的超级计算资源之一。

NVIDIA® (英伟达™) 还宣布了一项与该中心之间的全新多年合作计划，该计划的目的是在神经学和一系列其它领域中推动下一代 GPU 加速科学研究的发展。这些领域包括天文学、天体物理学、材料科学、粒子物理学以及蛋白质折叠。两家机构共同启动了“NVIDIA® (英伟达™) 应用实验室”，该实验室是一个面向欧洲科学界的资源，位于该中心设在尤利希的办事处内，由两家机构共同运营、共同派遣工作人员。

这家实验室通过提供优化的科学应用程序与技术支持，将让全欧洲的科学家能够利用 GPU 加速的超级计算。

NVIDIA® Tesla® 事业部首席技术官 Steve Scott 表示：“尤利希是在欧洲具有顶级影响力的超级计算机构之一，在解决一些最具挑战性的科学难题方面取得过令人难忘的成就。 这家全新的应用实验室专注于利用 GPU 的突破性优势，进一步巩固该实验室位居世界前列的地位，推动新一轮科学探索工作的进展。”

尤利希研究所先进的人脑研究项目
神经学是令人无比激动的学科之一，也是尤利希研究所日益重视的研究领域之一。 该中心正在采用一种全新的高级神经学研究方法，此举可能会揭秘自闭症、多发性硬化症、老年痴呆症以及使人衰弱的其它神经系统疾病的成因和治疗方法。

尤利希神经学与医学研究所 (INM-1, 人脑结构与机能组织) 也位于尤利希研究所内，其研究人员正在利用NVIDIA® Tesla® GPU 来令大脑切片组织重构速度加快 50 倍。想要渲染出高分辨率、结构准确而逼真的人脑模型，大脑切片组织重构是必不可少的。 一旦实现充分发展，该模型将让研究人员能够实现之前无法实现的深入了解，以神经学家前所未见的画面细节查看大脑结构、机能以及相互联系。

为了创建这一模型，INM-1 研究所的研究人员正在重建一系列巨大的数据集，其中包括组织切片图像 (微观组织结构)、磁共振影像以及高级 3D 偏振光成像 (3D-PLI) 技术产生的图像。该项技术由 INM-1 所开发。 3D-PLI 可为大脑的每个立体像素提供有关纤维束方向和倾向的信息。 想要长距离追踪这些纤维束，需要应用纤维追踪成像算法，该算法也需要高性能 GPU。

INM-1 主任 Katrin Amunts 教授指出：“3D-PLI 是呈现出成人大脑中神经纤维高精细图像的唯一方法，然而要将这些图像实时重建和渲染到全球首个人脑微型图集当中则造成了一个重大的计算难题。 试想一下，人脑当中通过神经纤维连接在一起的神经细胞数量有数十亿个之多。 因此人脑内网络的精确建模给人的感觉是极其精细而复杂的。”

尤利希研究所希望能够利用自己在神经学研究工作中得到的重要知识来作为 NVIDIA® (英伟达™) 应用实验室的蓝图，以便促成一系列科学领域中的其它高级 GPU 加速研究项目。

为数以百计的欧洲科学家提供服务 — 全新的 NVIDIA® (英伟达™) 应用实验室
NVIDIA® (英伟达™) 应用实验室将于本月晚些时候开始启动，该实验室将专注于为全欧洲数以百计的科学家提供服务，通过提供优化的科学应用和技术支持，从而让他们能够利用尤利希超级计算中心的 GPU 加速系统。这些科学家中包括 PRACE 高性能计算组织的成员。

尤利希超级计算中心主任 Thomas Lippert 教授表示：“这一全新的实验室将提高科学家的效率，让他们能够更快地完成新型和现有科学应用程序的优化过程，以便利用 GPU 加速的优势。 这一协议将让数以百计的研究人员能够更轻松地运用可改变行业面貌的 GPU 计算能力，推动各类研究工作的发展。”

尤利希内部以及该机构以外的研究人员正在利用其 GPU 加速的超级计算机，其中包括 206 个节点的尤利希专用 GPU 环境 (JuDGE) 系统。该系统配备 NVIDIA® Tesla® GPU，峰值性能约为 240 Teraflops。

关于尤利希超级计算中心
尤利希超级计算中心运营着欧洲最高性能级别的超级计算机。 该中心通过超级计算和网格技术，让科学家和工程师能够在协作式的基础设施中解决科学与工程方面极具挑战性的复杂难题。如需了解更多信息，敬请访问尤利希超级计算中心网站。

关于 NVIDIA® Tesla® GPU
NVIDIA® Tesla® GPU 是基于 NVIDIA® CUDA® 并行计算平台的大规模并行加速器。NVIDIA® Tesla® GPU 完全专为节能的高性能计算 (HPC)、计算科学以及超级计算而设计，与仅使用 CPU 的做法相比，能够大幅加速一系列科学与商业应用程序。

如需了解有关 NVIDIA® Tesla® GPU 的更多信息，敬请访问 NVIDIA® Tesla®网站。 如需了解 NVIDIA® CUDA® 的更多信息或者如需下载最新版本，敬请访问 CUDA 网站。 如需查看更多NVIDIA® (英伟达™) 新闻、公司和产品信息、视频、图像以及其它信息，敬请访问NVIDIA® (英伟达™) 新闻中心。

关于 NVIDIA® (英伟达™) 公司
1999 年，NVIDIA® (英伟达™) 公司 (纳斯达克代码: NVDA) 发明了图形处理器 (GPU)，让全世界重新认识了计算机图形的威力。现在，从智能手机到超级计算机，NVIDIA® (英伟达™) 的处理器已广泛应用于各种各样的产品。手机、平板电脑以及汽车信息娱乐系统均采用 NVIDIA® (英伟达™) 的移动处理器。PC 游戏玩家利用 GPU 来享受令人叹为观止、身临其境的游戏世界。专业人士利用 GPU 来打造 3D 图形和电影中的视觉特效、设计包括高尔夫球棒与大型喷气式客机在内的各种解决方案。研究人员利用 GPU 所实现的 高性能计算 来推动科学技术进步。NVIDIA® (英伟达™) 公司拥有 5,000 多项已发布、已批准或已备案专利，其中涵盖了关乎现代计算之根本的诸多理念。如需了解更多信息，敬请访问 www.nvidia.cn。

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