Sam Fok e Alex Neckar com o Neurogrid (Fonte da imagem: Divulgação/Stanford School of Engineering)

Quem é mais rápido: o seu cérebro ou um supercomputador? A resposta pode deixar você surpreso. No ano passado, o mundo acompanhou uma façanha feita com o Sequoia, o segundo supercomputador mais rápido do mundo, feito pela IBM.

O equipamento rodou um sistema que simulava o cérebro humano (com 530 bilhões de neurônios), em uma demonstração da velocidade da máquina, que consegue fazer impressionantes 16 quatrilhões de cálculos de ponto flutuante em apenas um segundo.

Mesmo assim, esse valor ainda não alcança todo o potencial do cérebro humano. O fato surpreendente (e a resposta para a pergunta no início do texto) é que o cérebro humano é, na verdade, muito mais lento do que um supercomputador. O grande segredo está na forma como o cérebro trabalha e é esse o mistério que está sendo desvendado pelos pesquisadores.

O que acontece dentro de nossas cabeças é uma forma diferente de organizar informações, com redes de neurônios trabalhando ao mesmo tempo, a fim de resolver milhares de problemas de forma simultânea.

Isso potencializa o funcionamento do cérebro, fazendo com que ainda não tenhamos hoje um computador que consiga superar as nossas próprias mentes, mas será que isso pode se tornar realidade?

A máquina que imita a mente

Ao analisar estes fatores, Sam Fok, Alex Neckar e Kwabena Boahen – estudantes da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos – resolveram criar um equipamento que não tenta simular o cérebro ao trazer uma velocidade impressionante, mas sim tenta imitar a mente humana em seu funcionamento.

O projeto batizado de Neurogrid une de forma inovadora o hardware e o software para simular com perfeição a atividade de 1 milhão de neurônios, imitando o cérebro humano em tempo real.

Neurogrid (Fonte da imagem: Reprodução/Stanford University)

Ou seja, embora o Neurogrid simule um número muito menor de neurônios que o Sequoia, ele consegue simular em 1 segundo de processamento algo que a mente humana faz em exatamente 1 segundo. Enquanto isso, o supercomputador da IBM faria o mesmo processo em 1.500 segundos.

Ao multiplicar o processo em bilhões de neurônios, a computação neuromórfica pode ser essencial para estudos do cérebro, além de ter o potencial para revelar acontecimentos até então desconhecidos em casos de doenças mentais.

Como tudo isso funciona?

Para que o Neurogrid funcione com perfeição, a equipe de pesquisa associou cerca de 65 mil neurônios de silício, as chamadas sinapses artificiais, que têm suas atividades programadas com 80 parâmetros distintos, o que permite que os cientistas repliquem as características únicas para cada tipo de neurônio.

A grande vantagem do Neurogrid em relação a supercomputadores tradicionais é que ele traz sinais mais parecidos com o tipo de processamento analógico feito pelo cérebro, enquanto máquinas comuns processam sinais digitais, respondendo apenas com “verdadeiro” ou “falso”.

Embora o cérebro humano também faça isso, o processo ocorre apenas na fase de comunicação na rede de neurônios. O Neurogrid então se aproxima do cérebro ao usar sinais analógicos para fazer os cálculos e sinais digitais para a comunicação.

Além de tudo, o equipamento é capaz de funcionar gastando muito menos energia: enquanto o Sequoia trabalha com 8 megawatts, o Neurogrid usa apenas watts de eletricidade – o que faz do Neurogrid 100 mil vezes mais econômico.

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