Cientistas criam supercomputador do tamanho de selo postal

Uma equipe de cientistas criou um chip que reproduz a estrutura organizacional do cérebro e seria capaz de alimentar um supercomputador utilizando um mínimo de energia. O processador é formado por um milhão de unidades computacionais batizadas de neurônios. Cada um deles se conecta a outros 256.

Chamado de TrueNorth, o novo chip é o resultado de anos de cooperação entre cientistas, coordenados pela empresa IBM, e foi apresentado na revista científica “Science”. “O trabalho cumulativo é de mais de 200 anos-pessoa”, afirmou à BBC Dharmendra Modha, que liderou o grupo.

A forma convencional de programação, a binária, usada desde a década de 1940, utiliza zeros e uns, e é a base de todos os atuais processadores. Nessa arquitetura, o processamento de dados e a memória funcionam em unidades separadas.

Entretanto, no TrueNorth, as operações matemáticas são interconectadas, o que lhe permite trabalhar muito mais dados ao mesmo tempo. “Nosso chip integra computação, comunicação e memória”, disse Modha.

Assim, a computação “neuromórfica” do TrueNorth acontece por meio de redes formadas por unidades chamadas “spikes” ou impulsos. Por isso, a programação para esse tipo de arquitetura precisará ser desenvolvida do zero. “Já está claro que a forma de processamento convencional encontra dificuldades para determinadas tarefas”, afirmou Sophie Wilson, engenheira de computação da Academia Real de Engenharia e da Sociedade Real britânica.

A estrutura fundamental do TrueNorth é composta por “centros neurosinápticos” de 256 neurônios cada, criado pela IBM em 2011. Modha e sua equipe conseguiram instalar uma rede de 64 por 64 desses centros em um único chip, proporcionando um total de um milhão de neurônios. Como cada um desses neurônios é conectado a outros 256, mais de 256 milhões de “sinapses” são possíveis.

A complexidade da estrutura é impressionante para um objeto criado pelo homem e que tem apenas 3 cm de largura. Mesmo assim, ainda é extremamente simples em comparação com o cérebro. Cada neurônio biológico recebe e envia algo em torno de 10 mil conexões.

Por outro lado, o chip é “infinitamente ampliável”, afirma Modha. Dessa forma, podem ser interconectados montando sistemas cada vez mais poderosos. “Isso não leva a melhoras de 10% a 15%. Estamos falando de ordens e mais ordens de magnitude”.

Como demonstração do potencial do TrueNorth, a equipe de Modha o programou para realizar uma “jogada de efeito” visual.

Analisando em tempo real um vídeo filmado de uma torre na universidade americana de Stanford, um único chip identificou quais pixels representavam pedestres, ciclistas, carros, ônibus e caminhões. Esse tipo de tarefa é um dos pontos fortes do cérebro e é uma das maiores dificuldades dos computadores tradicionais.

Por isso, entre as muitas aplicações que o novo chip permite estão óculos que podem ajudar deficientes visuais nas ruas ou robôs na cena de um desastre a se locomoverem.

No entanto, as aplicações comerciais da inovação ainda devem levar anos, já que qualquer software para o novo sistema precisa ser escrito do zero.

Com informações de G1