Multidisciplinary neuroinformatics problems for execution in distributed computing infrastructures

Нейроинформатика находится на пересечении информатики и нейробиологии, что позволяет использовать методы и инструменты из одного источника для сбора, обработки, анализа и управления данными и методов моделирования из другого. В настоящее время нейроинформатика быстро развивается, что приводит к существенному расширению круга решаемых научных задач. Данная статья посвящена ряду актуальных задач моделирования когнитивных функций в области нейрофизиологии. Проведен анализ задачи с точки зрения нейроинформатики, рассматриваются общие методы и средства обработки, вопросы реализации. В общей сложности обсуждаются шесть постановок задач над наборами данных функциональной магнитно-резонансной томографии покоя и действия, а также над электроэнцефалограммами. Методы решения задач варьируются от простых линейных моделей до сложных глубоких нейронных сетей. Для каждой задачи обсуждается обоснование использования распределенных вычислительных инфраструктур, включая высокую размерность данных и необходимость использования вычислительно сложных методов, которые требуют низкоуровневого распараллеливания на основе графических ускорителей.