Neurochips: cientistas descobrem potencial do mel na supercomputação

As abelhas já eram conhecidas por sua capacidade de polinização que, basicamente, é o que faz os humanos existirem. Agora, elas tem um potencial ainda maior de contribuição para a evolução: o mel produzido por esses pequenos insetos tem o potencial de serem utilizados para o desenvolvimento de neurochips.

Um estudo recentemente publicado no Journal of Physics D, mostra que pesquisadores da Washington State University mostram como o mel poderia ser usado para o desenvolvimento de um memristor.

Da união dos termos “memory e resistor”, o memristor funciona não apenas como um transistor que pode processar, mas também como um componente de armazenamento de dados na memória.

De acordo com Feng Zhao, professor associado da Escola de Engenharia e Ciência da Computação da WSU e autor correspondente do estudo, o dispositivo é bastante pequeno e funciona de forma semelhante a um neurônio humano, por isso é uma boa opção de aplicação para esses “neurochips ecológicos”.

“Isso significa que, se pudermos integrar milhões ou bilhões desses memristores de mel juntos, eles podem ser transformados em um sistema neuromórfico que funciona como um cérebro humano”, afirmou.

Dessa forma, além de ter um funcionamento mais rápido e com baixo consumo de energia — que são as duas principais características de sistemas neuromórficos e motivos pelos quais são tão estudados —, os chips de mel também possibilitariam um sistema mais orgânicos.

Neurochips de mel e sinapses neuromórficas

Para o estudo, Zhao e o tamém autor do estudo, o estudante de pós-graduação da WSU Brandon Sueoka, criaram os memristores por meio do uso de mel em sua forma sólida e colocando-o entre dois eletrodos de metal.

Os memristores foram desenvolvidos em microescala, para alcançar o tamanho de um fio de cabelo humano podendo, assim, agrupá-los para criar um sistema de computação neuromórfico completo.

Dessa maneira, os pesquisadores conseguiram criar uma estrutura que funciona como a uma sinapse humana. Os componentes açucarados conseguiram emular com sucesso a função cerebral conhecidas como “plasticidade”, responsável ​​pelos processos de aprendizado e pela retenção de novas informações nos neurônios humanos.

Para se ter uma ideia do que isso pode representar para a computação, Zhao explica como funciona um computador tradicional em comparação com o cérebro humano.

Atualmente, sistemas convencionais são baseados na arquitetura von Neumann, que consiste no uso de uma CPU (ou unidade central de processamento) e RAM (armazenamento de memória), bem como sistemas de entrada e saída, que em geral são representados por monitor, teclado e mouse.

As sinapses humanas poderiam ser imitadas com os sistemas neuromórficos feitos com neurochips de mel – Imagem: geralt/Pixabay

Como exemplo de processamento o especialista usa o supercomputador Fugaku, que utiliza mais de 28 megawatts, aproximadamente o equivalente a 28 milhões de watts, para funcionar enquanto o cérebro usa apenas cerca de 10 a 20 watts.

O cérebro humano é, portanto, mais eficiente que uma máquina de computador tradicional. Ao conseguir imitar o funcionamento cerebral, esse tipo de evolução tecnológica poderia proporcionar avanço e eficiência sem igual para a computação.

Empresas como Intel e IBM atualmente já trabalham nesse tipo de estrutura e já lançaram neurochips com 100 milhões de “neurônios” por chip. Ainda assim, eles não estão sequer perto da potência cerebral — fora a questão dos componentes tradicionais não serem biodegradáveis.

Muitos pesquisadores, incluindo a equipe de Zhao, buscam soluções biodegradáveis ​​e renováveis ​​para utilizar nesse tipo de estrutura neuromórfica. O especialista, por exemplo, também lidera estudos sobre o uso de proteínas e outros açúcares, como os encontrados nas folhas de babosa.

Ainda assim, para o cientista, o potencial do mel é ainda maior: “o mel não estraga”, disse. “Ele tem uma concentração de umidade muito baixa, então as bactérias não podem sobreviver nele. Isso significa que esses chips de computador serão muito estáveis ​​e confiáveis ​​por muito tempo.”

E se você pensou que computadores, quando funcionam, superaquecem e isso poderia ser uma combinação terrível para o mel, que poderia se liquefazer, saiba que sistemas neuromórficos não ficam tão quentes quanto os PCs tradicionais e o mel, portanto, conseguiria segurar essas temperaturas.

Mas, de qualquer forma, Zhao adverte que com esses sistemas, da mesma forma que acontece com computadores tradicionais, também não é uma boa ideia derrubar café. Fica aí o aviso.

Via: Tech Xplore