Chips neuromórficos

Conceito

• O que é?
  • Os chips neuromórficos são dispositivos que buscam imitar um córtex biológico, ou, em outras palavras, se tratam de chips “cerebrais”. Já a engenharia neuromórfica se presta tanto ao desenvolvimento de dispositivos que simulem o cérebro, quanto à criação de computadores inspirados no funcionamento desse órgão.

• Porque é interessante?
  • Um dos grandes objetivos da computação é criar cérebros inteligentes como os dos humanos e um dos principais diferenciais desse órgão, quando comparado com processadores, é a capacidade de tomar decisões. Até agora, os processadores que utilizamos são limitados a obedecer a uma série de regras e a realizar tarefas bem específicas. Entretanto, os chips neuromórficos vêm mostrando grandes progressos. Depois de imitarem a rede neural do cérebro humano, esses sistemas deram mais um grande passo: agora eles também simulam neurônios.

Com essa tecnologia, aparelhos que realizam determinadas funcionalidades no nosso dia a dia, por exemplo, se tornariam ainda menos dependentes da influência humana, o que traria mais comodidade e praticidade.

• Quais as características marcantes?
  • O processamento computacional do cérebro apresenta duas diferenças básicas em relação aos computadores desenvolvidos até agora. A primeira diferença é que no cérebro o processamento é paralelo. Nos computadores, é sequencial. A outra diferença é que, ao contrário do computador, o cérebro não tem um local definido para armazenar dados. A memória no cérebro está distribuída entre os vários elementos do circuito neuronal. Esse aspecto orientou o interesse da comunidade científica por um dispositivo inventado nos anos 1970 pelo engenheiro e cientista da computação filipino Leon Ong Chua, o memristor (acrônimo para memory resistor).

É necessário dizer que as aplicações do memristor não se limitam à neurociência. Assim como a engenharia neuromórfica, o dispositivo inventado por Leon Chua deverá ser usado em computadores da nova geração, comercializados para uso geral. No final, espera-se que essas inovações resultem em máquinas com inteligência artificial, computadores humanóides que enxergam, ouvem, falam e, sonho ou pesadelo, tomam decisões.

• Como está o Brasil neste segmento?
  • Atualmente não há estudos nacionais significativos relacionados a essa área.

Software

• Como o software pode ser empregado nesta tecnologia?

Cientistas suíços afirmam ter descoberto como configurar um processador neuromórfico para que ele imite o mecanismo de processamento de informações do cérebro humano. Em outras palavras, como fazer com que um chip formado por neurônios artificiais assuma um comportamento, em vez de executar um programa passo a passo, como fazem os processadores eletrônicos tradicionais. Ou seja, o funcionamento dos chips neuromórficos não obedece necessariamente a um software, mas o chip roda módulos de processamento equivalentes às chamadas “máquinas de estado finito”, um conceito matemático para descrever processos lógicos ou programas de computador. O comportamento dos seres vivos pode ser formulado de forma simplificada em termos de máquinas de estado finito, o que permite sua transferência para o hardware neuromórfico.

Aplicação

• Cite as situações onde podemos usar esta tecnologia?

Tecnologias

• Quais tecnologias são usadas?
• Como funciona?

Visão

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Estado da Arte

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