Hjärnan i datorn Martin Rehn CBN, CSC, KTH
description
Transcript of Hjärnan i datorn Martin Rehn CBN, CSC, KTH
![Page 1: Hjärnan i datorn Martin Rehn CBN, CSC, KTH](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081422/56814a5b550346895db7806f/html5/thumbnails/1.jpg)
1
Computer Science & Communication
Martin Rehn, CBN, KTH
Hjärnan i datornMartin RehnCBN, CSC, KTH
f.d.SANS, NADA, KTH
![Page 2: Hjärnan i datorn Martin Rehn CBN, CSC, KTH](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081422/56814a5b550346895db7806f/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Computer Science & Communication
Martin Rehn, CBN, KTH
Vår grupp: Computational Biology & Neurocomputing (CBN)
• Biomekaniska modeller• Beräkningsneurobiologi• Systembiologi
• 15 personer
Nära samarbete med Karolinskainstitutet
![Page 3: Hjärnan i datorn Martin Rehn CBN, CSC, KTH](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081422/56814a5b550346895db7806f/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Computer Science & Communication
Martin Rehn, CBN, KTH
Biomekaniska modeller
Gång- och simrörelser
NeuronnätsmodellerMekaniska modeller
![Page 4: Hjärnan i datorn Martin Rehn CBN, CSC, KTH](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081422/56814a5b550346895db7806f/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Computer Science & Communication
Martin Rehn, CBN, KTH
Systembiologi
Biokemiska nätverk
-cell i pancreas
![Page 5: Hjärnan i datorn Martin Rehn CBN, CSC, KTH](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081422/56814a5b550346895db7806f/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Computer Science & Communication
Martin Rehn, CBN, KTH
Beräkningsneurobiologi
Modeller av enskilda nervceller
Nätverks-modeller
![Page 6: Hjärnan i datorn Martin Rehn CBN, CSC, KTH](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081422/56814a5b550346895db7806f/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Computer Science & Communication
Martin Rehn, CBN, KTH
Modellering av synbarken
Hur kan en simulering hjälpa oss att förstå hur hjärnan arbetar?
![Page 7: Hjärnan i datorn Martin Rehn CBN, CSC, KTH](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081422/56814a5b550346895db7806f/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Computer Science & Communication
Martin Rehn, CBN, KTH
Primära synbarken i apa ”Receptiva fält” i synbarken(Den signal som intresserar en viss cell mest) Runda och långsmala former
Ett receptivt fält
Receptiva fält från ett antal celler
Data från D. Ringach
![Page 8: Hjärnan i datorn Martin Rehn CBN, CSC, KTH](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081422/56814a5b550346895db7806f/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Computer Science & Communication
Martin Rehn, CBN, KTH
Representation av synintryck
Signalering begränsas av ämnesomsättningen “Mjuk” gleshet = låg genomsnittlig aktivitet
Enkel ur beräkningssynpunkt “Hård gleshet” = få aktiva nervceller
Fungerar bättre att lagra i minnet Svårare att beräkna
![Page 9: Hjärnan i datorn Martin Rehn CBN, CSC, KTH](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081422/56814a5b550346895db7806f/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Computer Science & Communication
Martin Rehn, CBN, KTH
Resultat från simulering “Mjuk” gleshet: Bara kantiga former “Hård” gleshet: Även runda former (stämmer bättre!)
Mju
k gl
eshe
tH
ård
gles
het
Apa (experiment)
![Page 10: Hjärnan i datorn Martin Rehn CBN, CSC, KTH](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081422/56814a5b550346895db7806f/html5/thumbnails/10.jpg)
TMH10
Computer Science & Communication
Martin Rehn, CBN, KTH
Modulär hjärnbarksmodellMinikolumn HyperkolumnCell
![Page 11: Hjärnan i datorn Martin Rehn CBN, CSC, KTH](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081422/56814a5b550346895db7806f/html5/thumbnails/11.jpg)
TMH11
Computer Science & Communication
Martin Rehn, CBN, KTH
IBM BlueGene/L
![Page 12: Hjärnan i datorn Martin Rehn CBN, CSC, KTH](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081422/56814a5b550346895db7806f/html5/thumbnails/12.jpg)
TMH12
Computer Science & Communication
Martin Rehn, CBN, KTH
• Egen simuleringsprogramvara (”SPLIT”)• Blue Gene/L (IBM Rochester)
• 2048 processorer (1/32 av maskinen)• Simuleringsstorlek
• 9,5 miljoner nervceller (1/6 av full skala)• 5 miljarder synapser (1/100 av full skala)• 1:100 av realtid• inofficiellt världsrekord
Simulering av hjärnbarken i råtta
![Page 13: Hjärnan i datorn Martin Rehn CBN, CSC, KTH](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081422/56814a5b550346895db7806f/html5/thumbnails/13.jpg)
TMH14
Computer Science & Communication
Martin Rehn, CBN, KTH
Slut