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人腦計畫(英語:Human Brain Project,HBP)是一項为期十年的大型科學研究計畫,在百億億級超級電腦的基礎上,目標在於建立一个基於資通訊技術的协作性科學研究基礎建設,使整个欧洲的研究人员能够增进在神经科学、計算机技術及大脑相关医学等领域的知识。
人腦計畫 | |
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项目类型 | 科學研究 |
位置 | 歐洲 |
所有人 | 歐盟 |
國家 | 瑞士 |
關鍵人物 | Andreas Mortensen, 總幹事 Katrin Amunts, 科學研究總監 |
建立日期 | 2013年 |
網站 | www |
该計畫于2013年10月1日啟動,是欧盟委员会的未来和新兴技术旗舰計畫的一部分,由洛桑联邦理工学院統籌,主要是由欧盟资助。[1] 该計畫協調辦事處设在瑞士的日内瓦 。[2]
HBP方法是基於在不同时空尺度上對大脑進行研究(空間尺度即从分子到隱含在高級認知過程背後的大型網路,時間尺度即从數毫秒到數年)。为了实现这一目标,HBP依靠来自不同学科(包括神经科学,哲学和计算机科学)的科学家合作,充分利用實驗數據、理論建模和實驗模擬的循環,將經驗結果作為理論發展的基礎,接著促進建模和模擬,從而得出預測,再回頭驗證經驗結果。[3]
HBP的首要目標是為腦部研究、認知神經科學和腦啟發運算建立基於資通訊(ICT-based)的研究基礎設施,世界各地的研究人員均可使用。
该計畫分为十二項子計畫。 其中有六項負責开发資通訊平台(子計畫5-10),由原型硬體、軟體、資料庫和程式介面組成。全球的研究人员可透過HBP 协作平台使用这些工具。 四項子計畫搜集经验神经科学的数据,并建立理论基础(子計畫1-4)。一項子計畫负责倫理和社会問題(子計畫12)。子計畫11則負責协调這些計畫。
HBP由洛桑联邦理工学院协调,参与的研究人员来自欧洲19个国家或地区的117个合作机构。 [4] 著名的合作机构包括海德堡大学、於利希研究中心和洛桑大学医院。
科学指导是由HBP子計畫的代表人員提供,这些子計畫组成了科学和基础设施委员会(SIB)。 来自德國於利希研究中心的Katrin Amunts是SIB的主席。来自慕尼黑工业大学的Alois Knoll是SIB副主席,負責軟體開發。 由EFL的Andreas Mortensen领导的理事會則引導了HBP的日常運作。
该計畫的主要障碍之一是「先前的大脑研究中所收集的資訊,本質上沒有系统性」。神經學的研究數據因生物組織架構、物種研究及發育階段而異,因此統整這些數據來仿製作為單一系統模型的大腦相當不易。[5]
其他障碍則涉及功耗、記憶和儲存的工程问题。[6] 例如,详细的神经表徵在计算上的開銷非常高, [7] [8]而全腦模擬处于我们计算能力的前沿。 [9]
2014年7月7日,154名歐洲研究人員向歐盟委員會發出一封公開信(截至2014年9月3日,有750人署名)[10],抱怨HBP過於狹窄的方法,並威脅抵制該計畫[11]。這場內部爭議核心是認知科學家們的經費問題,這些認知科學家是研究思維和行為等高級大腦功能的專家。但HBP表示「毫無疑問,認知和行為對HBP至關重要」並解釋說,認知神經科學研究在計畫中被重新定位,以使核心計畫能夠專注於平台建設。此外,公開信也呼籲歐盟委員會「將目前分配給HBP核心計畫和合作計畫的資金重新分配給廣泛的神經科學導向的資金,以實現HBP的最初目標,即瞭解大腦功能及其對社會的影響」。HBP在回應中表示「雖然神經科學研究產生了大量有價值的數據,但除了論文甚至數據庫之外,目前還沒有共享、組織、分析或整合這些資訊的技術。HBP將補足關鍵的缺失層,以朝大腦多層次之重建及模擬邁進」。它補充道「認知神經科學和行為神經科學將成為HBP計畫在神經科學方面最重要的組成部分。然而,要做到這一點,平台首先必須先到位」[12]。
伦敦大学学院计算神经科学主任彼得·达扬 ( Peter Dayan)认为,大规模模拟大脑的目标根本不成熟, [13]杰弗里·辛顿表示:「该計畫的真正问题在于,他們不知道如何讓這樣的大系統去學習」。 [14] 羅伯特·愛普斯坦 ( Robert Epstein)对計畫的方法也提出了类似的憂慮。 [15]
HBP表示,其成员在大规模模拟方面存在不确定性,但「重建和模拟人脑」是一种愿景,是一个目标;收益将来自实现目标所需的技术。 這項由HBP開發的技術将使所有神经科学以及相关领域受益。 [16]
2015年,该計畫经历了审查程序,解散了由Markram领导、由三人組成的执行委员会[17] ,改由22人組成的理事會取代。 [18]
2019年的一篇文章指出「 2013年,歐盟委員會撥款給其創新提案「人腦計畫」(HBP)驚人的10億歐元(當時價值約14.2億美元)......我所接觸的人很難說出HBP在過去十年中做過什麼重大貢獻。」 [19]
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