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IBM desenvolve chip inspirado no funcionamento do cérebro

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O sistema da IBM é inspirado nos neurónios

A IBM criou um chip de computador que procura mimetizar o funcionamento das sinapses no cérebro, o que abre caminho para uma máquina capaz de percepcionar, aprender e, em algumas situações, agir como os humanos.

Na visão da IBM, os computadores com este tipo de chip – a que a empresa chama computadores cognitivos – “não serão programados da mesma forma que os computadores tradicionais”. Em vez disso, “espera-se que aprendam com as experiências, encontrem correlações, criem hipóteses e memorizem – e aprendam com – os resultados”, explica a IBM, em comunicado.

No cérebro, as sinapses ligam os neurónios a outras células, incluindo outros neurónios. Estas ligações podem ser reforçadas, enfraquecidas ou eliminadas, permitindo ao cérebro aprender e adaptar-se. As sinapses são essenciais no processo de percepção e pensamento.

É esta flexibilidade de ligações que os cientistas da IBM estão a procurar imitar nos novos chips.

A empresa não entra em detalhes sobre o funcionamento da tecnologia, mas explica que, “através de circuitos e algoritmos avançados”, os chips são capazes de enfraquecer ou fortalecer as ligações entre os seus componentes, em função da informação que recebem.

Actualmente, já existem sistemas com capacidade de aprendizagem, mas este processo decorre ao nível de software e não ao nível do hardware que o suporta.

O sistema desenvolvido pela IBM é constituído por dois chips, cada um com 256 “neurónios electrónicos”, que estão dispostos paralelamente e que se ligam através de “sinapses”: um destes chips tem 262.144 “sinapses” que são programáveis e o outro tem 65.536, capazes de aprendizagem. Embora o circuito não tenha capacidade para alterar fisicamente as ligações entre os seus componentes, pode evoluir para dar prioridade a algumas ligações sobre outras.

Contrariamente ao que acontece nos computadores convencionais, estes “neurónios” (que constituem o processador do sistema) estão muito próximos das “sinapses” (que são a memória), o que permite que cada ligação consuma muito menos energia do que o habitual – uma das características do cérebro é precisamente o reduzido consumo de energia face à enorme quantidade de ligações que faz.

“O objectivo a longo prazo”, diz a IBM, “é construir um sistema de chips com dez mil milhões de neurónios e 100 biliões de sinapses, consumindo apenas um kilowatt de energia e ocupando menos de dois litros de volume”. As estimativas para o número de neurónios no cérebro humano variam. Algumas apontam para valores a rondar os 80 mil milhões de neurónios, com outras contagens a sugerir um número acima dos 100 mil milhões.

A empresa já está a testar protótipos e o projecto, que inclui colaborações de várias universidades americanas, recebeu financiamento da DARPA, uma agência de investigação na dependência do Departamento de Defesa americano.

A tecnologia poderá ser aplicada em situações em que um computador tenha de recolher uma grande quantidade de informação não estruturada (o que pode incluir informação visual, temperatura ou sons, por exemplo), processá-la imediatamente, como fazem os humanos, e optar por uma determinada acção.

Uma possível aplicação seria a gestão de tráfego nas estradas. Os computadores já são bons a analisar grandes quantidades de dados, desde que estes estejam no formato certo. Mas têm dificuldades em perceber um ambiente recheado de informação diferente, dispersa e imprevisível, como o som de crianças a correr, a imagem de carros a andar, luzes de semáforos e buzinas.

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