Apesar dos avanços na computação, os computadores de hoje permanecem muito menos eficientes do que os nossos cérebros.
Mas um novo microchip modelado tendo em conta o cérebro humano é muito mais rápido e mais eficiente do que um computador normal, relataram os investigadores.
O microchip - chamado de "Neurogrid" - pode abrir janelas para a compreensão do cérebro humano e do desenvolvimento de novas formas de computação tendo em conta circuitos cerebrais.
Os investigadores estão agora a investigar como esses chips podem ser usados para controlar próteses.
"De uma perspectiva de pura energia, o cérebro é difícil de igualar", afirma Kwabena Boahen, bioengenheira na Universidade de Stanford, que liderou o desenvolvimento do chip.
Os computadores pessoais não são apenas mais lentos, eles consomem 40 mil vezes mais energia do que o cérebro para funcionar, acrescentou Boahen.
Neurogrid é composto por 16 chips de design personalizado Neurocore num dispositivo do tamanho de um iPad, que podem simular 1 milhão de neurónios e bilhões de sinapses, ou conexões cerebrais.
Isso é uma grande melhoria perante as simulações cerebrais anteriores, mas ainda assim apenas uma fração dos cerca de 80 bilhões de neurónios num cérebro humano, disseram os pesquisadores. O Neurogrid usa cerca de 9.000 vezes menos energia do que um PC típico.
Tal acontece por ter sinapses a compartilhar circuitos de hardware e aproximadamente a mesma quantidade de energia de um tablet. Além de modelar o cérebro humano, Boahen está a trabalhar com outros pesquisadores de Stanford para adaptar Neurogrid ao controlo de próteses.
O chip irá traduzir sinais cerebrais em movimentos do membro, sem superaquecimento do cérebro. Outra aplicação possível para o Neurogrid será o controlo de robôs humanóides. Atualmente, a programação do chip requer uma compreensão de como o cérebro funciona.
Mas Boahen quer criar um "neurocompilador" que permitiria aos engenheiros e cientistas de computação sem conhecimentos de neurociência programar no Neurogrid. O trabalho da equipa de Stanford é apenas um dos muitos esforços para modelar o cérebro humano usando computadores.
O Projeto Cérebro Humano da União Europeia tem por objectivo simular um cérebro humano num supercomputador. A Iniciativa BRAIN, nos EUA, tem uma abordagem mais geral, envolvendo o desenvolvimento de novas ferramentas para medir a atividade dos neurónios e circuitos cerebrais.
O Projeto Sinapse da IBM tem como objetivo projetar chips, chamados de chips Golden Gate, modeladas tendo em conta o grande número de conexões entre os neurónios no cérebro que ajudam a resolver problemas de forma eficiente.
A Universidade de Heidelberg, na Alemanha, tem o seu projeto BrainScales, que visa a criação de chips analógicos que imitam os neurónios e as sinapses que poderia modelar interações medicamentosas num ritmo mais rápido do que é actualmente possível.
Estes vários esforços têm feito diferentes trade-offs em termos de capacidade e desempenho, mas o Neurogrid foi o mais rentável, afirma Boahen. O chip Neurogrid protótipo custou cerca de US $ 40.000 para fazer, mas o custo deverá diminuir 100 vezes usando técnicas de produção modernas.
Mesmo assim, a modelagem do cérebro humano ao mesmo nível de eficiência energética continua a ser um grande desafio, de acordo com pesquisadores. [Livescience]
