腦數據庫與信息技術平台簡介

江門市新會區威信高技術科學研究所腦數據庫與信息技術平台(下(xià)稱“腦數據平台”)是廣東省智能院爲促進腦科學研究和信息工(gōng)程而建立的一(yī)套統一(yī)的腦數據資(zī)源平台,平台可提供影像、腦電(diàn)、基因、臨床等多模态腦數據的存儲、共享、處理和分(fēn)析服務,是智能院的三大(dà)支撐性技術平台之一(yī)。腦數據平台結合智能院在神經科學、分(fēn)子生(shēng)物(wù)學、腦機接口技術、類腦芯片技術、人工(gōng)智能技術領域團隊的研究經驗,融合超算集群、人工(gōng)智能、雲計算等前沿技術,爲研究院及相關合作單位提供數據和算力資(zī)源服務,緻力于建設以腦和類腦科學數據資(zī)源爲中(zhōng)心的全生(shēng)命周期數據生(shēng)态環境。腦數據庫與信息平台主要包含以下(xià)功能:

1、腦與類腦多模态數據資(zī)源庫是一(yī)套雲端數據系統,可爲用戶提供多模态腦科學數據資(zī)源管理、查詢、檢索功能,可管理10PB以上規模的數據,管理和共享數百個獨立的數據集。

2、生(shēng)物(wù)醫學數據處理系統是一(yī)套結合超算、人工(gōng)智能和數據挖掘技術的雲端在線分(fēn)析系統,可爲用戶管理、計算和分(fēn)析數十萬例的基因組學數據。

3、類腦科學數據處理系統是一(yī)套雲端數據分(fēn)析系統,用戶可在線分(fēn)析EEG、近紅外(wài)、腦磁、眼動等各類腦科學與類腦數據。

4、醫學圖像數據處理系統是一(yī)套支持雲端可視化的圖像數據分(fēn)析系統,基于最先進的AI芯片和算法庫,用戶可實時、快速、批量化的處理和分(fēn)析人腦影像、醫學圖像、鼠腦、猴腦等模式動物(wù)的圖像。

 

具體(tǐ)地,腦數據平台提供以下(xià)服務:

1. 綜合數據資(zī)源庫

腦數據資(zī)源庫采用倉庫式數據管理模型,爲每個數據集開(kāi)設單獨的存儲空間(數據倉庫)、設定獨立的管理員(yuán)隊列、進行獨立的共享授權審計。倉庫通過Web界面以及自動化數據傳輸工(gōng)具實現存儲功能,同時還可以進行原始數據解析流程,針對數據具體(tǐ)模态類型,提取數據元信息、合并組織原始數據記錄條目。綜合數據資(zī)源庫支持神經科學、生(shēng)物(wù)學、類腦科學三大(dà)領域的數據,包括基因測序數據、腦電(diàn)數據、蛋白(bái)結構解析數據、近紅外(wài)數據、醫學影像數據等多種模态。在數據倉庫中(zhōng),數據資(zī)源用戶可以對研究被試、樣本案例進行分(fēn)類管理,能夠對多模态原始數據進行綜合整理、查詢與檢索。綜合數據資(zī)源庫還支持多種心聯合研究項目等複雜(zá)形式管理結構。結合腦數據平台的3個數據處理系統,數據倉庫将類型繁雜(zá)、專業性質強的原始數據、處理後的特征數據、數據處理方法整合爲随時可調用、可查詢的資(zī)源池,是數據的全生(shēng)命周期管理的可靠基礎。

 

2. 生(shēng)物(wù)學數據處理系統

生(shēng)物(wù)學研究的數據處理方法不斷叠代更新,專業研究者需要投入許多時間在掌握新的處理方法過程中(zhōng)。生(shēng)物(wù)學數據處理系統将前沿數據處理方法預配置爲用戶可直接選用的數據處理插件,讓用戶從代碼編寫、除錯的過程中(zhōng)抽身脫離(lí),專注于數據資(zī)源的價值發掘上。生(shēng)物(wù)學數據數據處理系統提供高效的GWAS全基因組、cryo-EM電(diàn)鏡數據的預處理方案,也提供如AlphaFold等基于深度學習算法的預處理工(gōng)具。

 

3. 類腦科學數據處理系統

類腦科學數據處理系統主要針對用于開(kāi)展類腦科學研究、類腦算法應用工(gōng)程開(kāi)發的數據資(zī)源,包括如腦電(diàn)、腦磁、眼動追蹤、功能近紅外(wài)等已被證明可用于開(kāi)發腦機接口、訓練深度神經網絡的數據。類腦科學數據處理系統可以完成去(qù)噪、濾波等工(gōng)作。同時,類腦科學資(zī)源庫還專爲類腦科學相關工(gōng)作優化,在數據預處理功能、處理産生(shēng)的特征數據授權共享、數據資(zī)源與AI算法的接口對接方面進行了強化,用戶可以快速調用AI算力開(kāi)展相關訓練和驗證工(gōng)作。

 

4. 醫學圖像處理系統

醫學圖像處理系統支持對醫學影像、顯微鏡圖片等數據進行批量化、自動化的預處理,包括圖片去(qù)噪、形變矯正、感興趣區勾畫等功能,也提供基于深度學習的圖像處理算法以及對應資(zī)源。同時能夠對包含用戶信息的敏感數據進行脫敏處理。


腦數據庫與信息技術平台