Samsung quer copiar e colar o cérebro humano em um chip; entenda

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Imagem: Lenharth Systems/StockSnap.
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Parece um episódio de Black Mirror, mas é um interesse real de uma empresa: a Samsung quer fazer engenharia reversa do cérebro humano para colocá-lo em um chip. Para isso, a empresa conta com a ajuda de pesquisadores da Universidade de Harvard (Estados Unidos). A própria companhia disse em um comunicado que seu objetivo é fazer um "copia e cola" do cérebro para chips neuromórficos. A pesquisa foi detalhada em um artigo publicado em 23 de setembro na revista Nature Electronics.

A computação neuromórfica está a cada dia mais avançada e há quem aposte nela como o futuro da tecnologia. Agora, a Samsung também investe na ideia de criar um chip de memória que se aproxima das características únicas de computação do cérebro. O motivo? Segundo a empresa, baixo gasto de energia, aprendizagem fácil, adaptação ao ambiente e até mesmo autonomia e cognição que estão além do alcance da tecnologia atual.

Como copiar e colar o cérebro?

A equipe usou um arranjo de nanoeletrodos que é capaz de entrar em um grande número de neurônios e registrar os sinais elétricos. Depois, essas gravações foram usadas para compilar o mapa de fiação neuronal, detalhando a força de diferentes conexões do cérebro. Essa 'cópia' pode ser 'colada' em um chip de memória, como um drive SSD ou em memórias resistivas de acesso aleatório (RRAM).

De acordo com a Samsung, essa abordagem é um retorno às tentativas de fazer a engenharia reversa do cérebro. Como a complexidade do órgão humano é imensa, não veremos tão cedo um chip neuromórfico: ele precisaria de aproximadamente 100 trilhões de unidades de memória para fornecer uma representação real de todos os neurônios do cérebro e de seus links sinápticos.

PepperRobô assistente Pepper interage com um homem em Turim, na Itália (créditos: MikeDotta/Shutterstock)

Em termos práticos, a nova pesquisa pode levar a uma inteligência artificial mais semelhante à humana. O estudo também pode ajudar na criação de interfaces cérebro-computador (BCIs) que permitam aos usuários controlar computadores com a mente.

O futuro da computação neuromórfica

Segundo o resumo do estudo, "a engenharia reversa do cérebro, imitando a estrutura e a função das redes neuronais em um circuito integrado de silício, era o objetivo original da engenharia neuromórfica, mas permanece uma perspectiva distante". Por esse motivo, segundo a Samsung, o foco da engenharia neuromórfica deixou de ser a busca por mimetizar o cérebro, passando para projetos inspirados em características qualitativas do órgão, como eventos e processamento de informações na memória.

Mas o estudo da Samsung examinou as abordagens atuais e retornou ao objetivo original: a engenharia reversa do cérebro. E a essência dessa visão é, novamente, 'copiar' o mapa de conectividade sináptica funcional de uma rede neuronal e 'colá-lo' em uma rede tridimensional de alta densidade de memórias de estado sólido — tecnologia na qual a Samsung diz ser a líder mundial.

O artigo sugere uma estratégia para colar rapidamente o mapa de fiação neuronal em uma rede do tipo: uma rede de memórias não voláteis especialmente projetadas pode aprender e expressar o mapa de conexão neuronal, quando conduzida diretamente pelos sinais registrados de dentro das células.

Aproveitando a experiência e liderança na fabricação de chips, a Samsung agora afirma em seu comunicado que planeja continuar a pesquisa e estender sua liderança no campo de semicondutores de IA de próxima geração. “A visão que apresentamos é altamente ambiciosa”, disse Donhee Ham, professor de Harvard associado à Samsung. “Mas trabalhar em direção a esse objetivo heroico vai ultrapassar os limites da inteligência da máquina, neurociência e tecnologia de semicondutores”, encerrou.

ARTIGO Nature Eletronics: doi.org/10.1038/s41928-021-00646-1