Chip de mel: cientistas criam novo dispositivo que imita funções cerebrais

O que seria um chip de mel? Pesquisadores da Universidade Estadual de Washington (WSU), nos Estados Unidos, apontaram que o mel pode ser incorporado na fabricação de chips de computador. Com isso, os chips seriam capazes de processar informações de uma forma similar ao cérebro humano.

Basicamente, o dispositivo de mel funcionaria como um memristor, que é um componente parecido com um transistor convencional, que, além de processar, também armazena dados na memória. Portanto, isso imita os neurônios e as sinapses que encontramos nos sistemas naturais de aprendizagem.

“Este é um dispositivo muito pequeno com uma estrutura simples, mas tem funcionalidades muito semelhantes a um neurônio humano. 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 o cérebro”, explica o professor de ciência da computação Feng Zhao.

Chip de Mel

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Para criar os novos memristores, os cientistas usaram o mel em forma sólida. Dessa forma, colocaram o mel entre dois eletrodos de metal para emular a estrutura de uma sinapse humana. Depois, eles testaram a capacidade dos memristores de mel de trabalhar com velocidades mais altas de ativação e desatovação, entre 100 e 500 nanossegundos.

Os componentes mostraram que são capazes de realizar funções de sinapse chamadas como plasticidade dependente do tempo de pico, assim como plasticidade dependente da taxa de pico. Dessa forma, são responsáveis pelos processos de aprendizagem e pela retenção de novos dados nos neurônios.

“Nossos memristores de mel foram criados em microescala, com a espessura de um fio de cabelo humano. No entanto, a ideia é produzi-los em nanoescala, mil vezes menores e mais finos do que os atuais. Com isso, será possível agrupar bilhões deles para desenvolver um sistema completo de computação neuromórfica”, adiciona Zhao.

Chip biodegradável

Empresas como Intel e IBM já produzem processadores neormórficos com o equivalente a mais de 100 milhões de “neurônios” por chip. Contudo, isso não é nada em comparação com a quantidade de neurônios no cérebro humano, com mais de 100 bilhões de neurônios e mais de 1.000 trilhões de sinapses – que são conexões – entre eles.

Além disso, para fabricar os chips de computador que já conhecemos, os desenvolvedores e engenheiros fazem uso de materiais não renováveis e tóxicos para o meio ambiente, como o silício, plástico e metais pesados. Hoje em dia, a indústria eletrônica fabrica esses chips em seus diversos setores.

“Uma grande vantagem do nosso chip é que o mel não estraga. Também, ele tem uma concentração de umidade muito baixa, o que o torna imune às bactérias. Quando quisermos descartá-los, basta dissolvê-los em água, reduzindo consideravelmente a produção de lixo eletrônico”, comenta o professor Feng Zhao.

Algoritmo imita cérebro

O cérebro humano é um órgão surpreendente que é base de inspiração para diversas áreas. Para além do chip de mel, pesquisadores do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia do Japão (JAIST) desenvolveram um novo sistema capaz de imitar as atividades cerebrais. Portanto, o uso torna a fala de assistentes virtuais mais natural.

Esses algoritmos são capazes não só de capturar a complexidade de uma conversa, como também a transforma em sinais mais compreensíveis, como seres humanos fazem. Dessa forma, os pesquisadores criaram um dispositivo de inteligência artificial (IA) que imita a função cerebral.

“Em humanos, a periferia auditiva converte os dados contidos nos sinais da fala de entrada em padrões de atividade neural que o cérebro é capaz de identificar. Nós usamos princípios psicoacústicos, como uma escala de largura de banda equivalente e efeitos de mascaramento para garantir que as representações auditivas fossem mais parecidas com a nossa”, explica o professor de computação Masashi Unoki, autor principal do estudo.

Fonte: Canaltech