Apesar dos constantes avanços, a inteligência artificial ainda apresenta algumas limitações. No entanto, a Samsung pode estar prestes a expandir a capacidade dessa tecnologia a partir de uma técnica de “copiar” e “colar” o cérebro humano em chips 3D.
O projeto é resultado de uma parceria entre a empresa sul-coreana e a Universidade de Harvard. No artigo “Neuromorphic electronics based on copying and pasting the brain”, publicado na Nature Electronics, os pesquisadores descrevem como chips neuromórficos podem simular o cérebro humano.
Da mesma forma que usamos o atalho “copiar” e “colar” em um texto ou imagem, os cientistas propõem que é possível utilizar a mesma lógica no cérebro, o que permitiria criar um sistema de inteligência artificial mais avançado.
A ideia consiste em copiar o mapa de conexão neural do cérebro usando um conjunto de nanoeletrodos desenvolvido pelos pesquisadores e colar esse mapa em uma rede de memória tridimensional de alta densidade.
O resultado seria um chip que carregaria as características únicas do cérebro e que ainda não foram alcançadas pela tecnologia atual, como um baixo consumo de energia, facilidade de aprendizado, capacidade de se adaptar ao ambiente, autonomia e conexão.
Como funciona o processo de “copiar” e “colar”
Conforme explica a Samsung em seu comunicado, o cérebro é feito de uma grande quantidade de neurônios, sendo que o mapa das conexões entre eles é o responsável pelas funções que o órgão executa. Portanto, o mapa é a peça-chave para que seja possível realizar uma engenharia reversa do cérebro.
Após ser copiado, o mapa seria então “colado” em uma rede de memória, o que inclui desde memórias flash que são utilizadas em SSDs até as novas memórias RRAM. Cada unidade de memória seria programada para que sua condutância representasse a força de cada conexão neural no mapa.
Considerando que o cérebro humano conta com cerca de 100 bilhões de neurônios, além de milhares de vezes mais conexões sinápticas, o chip neuromórfico proposto pela Samsung demandaria algo em torno de 100 trilhões de memórias.
A solução da empresa é utilizar uma estrutura 3D, que permite integrar uma grande quantidade de memória em um único chip — uma tecnologia que a Samsung já utiliza há anos.
Engenharia neuromórfica
Apesar de ganhar popularidade mais recentemente, o conceito de engenharia neuromórfica surgiu na década de 1980. O objetivo era replicar as estruturas e as funções de redes neuronais em um chip.
O principal desafio encontrado na época, e que permanece até hoje, foi a falta de conhecimento em relação a como esses bilhões de neurônios estão conectados de forma a criar as funções do cérebro. Assim, diante desse obstáculo, a engenharia neuromórfica acabou se distanciando do seu objetivo original.
Atualmente, o conceito vem sendo utilizado para referir-se ao desenvolvimento de chips que são inspirados nas funções do cérebro, como um chip de inteligência artificial anunciado no ano passado que é capaz de imitar o olfato.
A expectativa da Samsung, no entanto, é retomar o conceito original de realizar engenharia reversa no cérebro. De acordo com a empresa sul-coreana, a grande conquista desse estudo é o fato de o conjunto de nanoeletrodos ser capaz de entrar em uma grande quantidade de neurônios e registrar os sinais elétricos.
A partir desses registros, os pesquisadores conseguem identificar onde os neurônios se conectam e qual a força dessas conexões. Esse processo fornece o mapa de conexões neuronais, que corresponde à etapa de “copiar” proposta pela pesquisa.
