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Collaboration

12/11/2010

Le cloud computing au service de la recherche en neuro-imagerie

© INRIA / Photo Kaksonen

L'équipe Parietal participe au projet Azure Brain, en collaboration avec Microsoft, et le laboratoire de recherche commun Inria-Microsoft Research, pour analyser de grandes masses de données de neuro-imagerie grâce au cloud computing. Bertrand Thirion, le responsable de l'équipe, nous explique l'intérêt de ce projet novateur.

Il est essentiel de comprendre la variabilité du cerveau dans une population d'individus, pour mieux apprécier les différences normales mais surtout pour bien diagnostiquer certaines maladies qui atteignent le système nerveux central. Une grande partie de la variabilité est déjà présente à la naissance, et elle est probablement liée à notre code génétique. Il est donc particulièrement important de savoir comparer les gènes d'un individu et les caractéristiques de son cerveau telles que celles observées en IRM fonctionnelle ou anatomique.

Ces dernières années, de nombreux travaux ont été entrepris pour comparer d'une part les informations génétiques avec les données comportementales ou la présence d'un maladie psychiatrique ou neuro-dégénérative, et d'autre part pour confronter les images du cerveau avec ce type d'information. Il paraît désormais important de mettre en rapport directement les données génétiques avec les images du cerveau, car celles-ci représentent une caractéristique intermédiaire, qui permettrait de mieux relier les différences observées entre génétique et comportement.

Néanmoins, la comparaison des données de neuroimagerie et des données de génétique pose d'importants problèmes pour l'analyse statistique. En effet, on ne sait pas a priori quels gènes doivent être en correspondance avec tel signal, dans telle région du cerveau. Dans cette approche, il peut être utile de tester systématiquement les liens existants entre variables génétiques et  variables de neuroimagerie.

L'utilisation de cloud computing pour ces calculs est un outil précieux, car elle rend possible l'expérimentation à large échelle sur des bases de données gigantesques.

Mais le problème statistique se retrouve alors limité par la puissance des ordinateurs, car on dispose d'un million de variables dans chaque domaine... Il faut tester la signification de chaque lien possible, en garantissant qu'on ne fera pas de fausse détection, ce qui demande des ressources en calcul considérables. En revanche, le problème est aisément parallélisable, car il s'agit de répéter une même séquence élémentaire de calculs avec des données différentes.

L'utilisation de cloud computing pour ces calculs est un outil précieux, car elle rend possible l'expérimentation à large échelle sur des bases de données gigantesques. En utilisant les cloud computing , nous espérons faciliter la découverte d'interactions entre certains gènes et certaines différences du fonctionnement ou la forme du cerveau.

Mots-clés : Cloud computing Parietal Inria Saclay - Île-de-France Neuroimagerie

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