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StartseiteComputer und KommunikationSimuliertes Hirn27.04.2013

Simuliertes Hirn

Wenn Supercomputer mit den Strukturen des Gehirns rechnen wollen

Das Ziel, das menschliche Gehirn mit Supercomputern zu simulieren, werde so schnell wohl nicht erreicht, meint IT-Journalist Achim Killer. Die größte Herausforderung für das Human Brain Project sei das Energieproblem.

IT-Journalist Achim Killer im Gespräch mit Manfred Kloiber

Wichtige Frage beim Human Brain Project: Wie lassen sich aufwendige Berechnungen mit einem vertretbaren energetischen Aufwand durchführen? (picture alliance / dpa)
Wichtige Frage beim Human Brain Project: Wie lassen sich aufwendige Berechnungen mit einem vertretbaren energetischen Aufwand durchführen? (picture alliance / dpa)
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Manfred Kloiber: Herr Killer, wenn es ums menschliche Gehirn geht, denkt man ja eigentlich unweigerlich zuerst an Medizin, vielleicht auch an Psychologie. Aber so, wie sie es darstellen, handelt es sich ja bei diesem Forschungsprojekt mehr um ein Supercomputer-Projekt.

Achim Killer: Ja, das legen zumindest die Budgetzahlen nahe. Der mit Abstand größte Einzelposten ist der für die informationstechnische Plattform. Der macht 40 Prozent aus. Solche Forschungsprojekte haben ja in Europa eine lange Tradition. Im vergangenen Jahrhundert gab es JESSI –Joint European Submicron Silicon Initiative. Die hat ein 64-Megabit-Chip zum Ziel gehabt. Üblicherweise geht’s bei solchen Projekten darum, den Vorsprung der USA bei den Informationstechnologien aufzuholen.

Kloiber: Und die Vereinigten Staaten kontern jetzt mit Obama Brain?

Killer: Nee. Die USA haben in Sachen IT und insbesondere bei Supercomputern wirklich keinen Nachholbedarf. Das Brain Activity Map Project ist vorrangig ein neurowissenschaftliches Vorhaben. Dabei geht’s darum, das Gehirn zu kartieren, nicht darum, es zu simulieren.

Kloiber: Das meiste Geld, Herr Killer, für das Human Brain Project wird von der EU kommen, dazu dann Eigen- und Drittmittel. Über eine Milliarde wird es insgesamt kosten, verteilt auf zehn Jahre. Das ist unglaublich viel Geld.

Killer: Das ist relativ. Ungefähr soviel kostet das CERN bei Genf pro Jahr. Heute wird da Teilchenforschung betrieben. Aber wenn man das Kürzel auflöst, dann steht das für Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire. Also ursprünglich hat es der Kernenergie-Forschung gedient. Und das war auch bei den meisten deutschen Großforschungseinrichtungen so, beim ehemaligen Kernforschungszentrum Karlsruhe und bei der Kernforschungsanlage Jülich etwa. Das hat richtig Geld gekostet. Heute stehen da wunderbare Supercomputer. Die kosten zwar auch – aber nicht so viel.

Kloiber: Was erwarten Sie denn: Wie stark muss der Rechner sein, der das menschliche Gehirn wirklich simulieren kann?

Killer: Na ja, die Exa-FlOPS-Marke als Zielgröße steht jetzt einfach an. Eine Trillion Gleitkomma-Berechnungen pro Sekunde. Hans-Werner Meuer, der Professor, der die Top500 zusammenstellt, der hat ja mal gesagt, dass sich die Rechenleistung alle zehn Jahre in etwa vertausendfacht. Derzeit bringt es der stärkste Rechner schon auf über 17 PetaFlOPS. Also der Exa-FlOPS-Rechner liegt da innerhalb des Projekt-Zeitraums. Allerdings, wenn Neuro-Computer wirklich zu einem Paradigmen-Wechsel im Supercomputing führen sollten, müsste man die Leistung wohl anders messen. Nicht so wie jetzt, wo man die Supercomputer ein lineares Gleichungssystem lösen lässt. Denn darin ist das biologische Vorbild des Neurocomputers, also das menschliche Gehirn, nicht so arg gut.

Kloiber: Aber wenn ich Sie richtig verstanden habe, dann glauben Sie, dass man mit einem Exa-FlOPS-Rechner das menschliche Gehirn simulieren könnte.

Killer: Nee, das glaube ich eher nicht. Beim Höchstleistungsrechnen werden gerne imposante Ziele propagiert. Eine Nuklearexplosion vollständig zu simulieren, war’s beim TeraFlOPS-Computer. Das kann man mittlerweile. Aber wie viel Rechenleistung man dafür braucht, ist nicht bekannt. Sowas ist ja geheim. Die Protein-Faltung zu berechnen, also die räumliche Struktur von Eiweißen, beim PetaFlOPs-Computer. Das kann man immer noch nicht richtig. Die Simulation des menschlichen Gehirns könnte jetzt das nächste große Ziel werden, das man nicht erreicht, zumindest nicht so schnell. Aber auf dem Weg dahin werden sicherlich sehr viele wertvolle Erkenntnisse gewonnen.

Kloiber: Wenn es um die IT geht: Was, meinen Sie denn, ist die größte Herausforderung an das Human Brain Project?

Killer: Das Energieproblem - das gleiche, vor dem jeder Rechenzentrumsbetreiber steht. Und erst recht natürlich jeder Betreiber von Supercomputern. Die Frage: Wie lassen sich aufwendige Berechnungen mit einem vertretbaren energetischen Aufwand durchführen? Die muss beantwortet werden, wenn einigermaßen realistische Gehirnsimulation durchgeführt werden sollen. Und wenn die beantwortet ist, dann können sich die Forscher den wirklich spannenden Fragen zuwenden.

Kloiber: Einschätzungen zum Human Brain Project von Achim Killer. Vielen Dank.

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