Neurônios – Os computadores mais avançados do mundo dependem de bilhões de transistores microscópicos para realizar cálculos e processar informações. Pesquisadores, porém, investigam uma possibilidade que até pouco tempo parecia restrita à ficção científica: utilizar células vivas como parte de sistemas computacionais.
O Irã afirma ter avançado nessa direção com um protótipo experimental baseado em neurônios humanos cultivados em laboratório. A tecnologia ainda está longe de substituir os computadores convencionais, mas faz parte de uma área que busca aproximar a computação dos mecanismos biológicos do cérebro.
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Protótipo utiliza neurônios humanos vivos
O Irã anunciou o desenvolvimento de um protótipo experimental de processamento que utiliza neurônios humanos vivos. As células são capazes de formar redes por meio de conexões entre si e apresentar respostas a estímulos.
A informação foi apresentada por Ataollah Pour-Abbasi, secretário do Escritório para o Desenvolvimento das Ciências e Tecnologias Cognitivas do Irã, e divulgada pela agência iraniana Mehr News Agency.
De acordo com o funcionário, pesquisadores iranianos já dominam as técnicas necessárias para cultivar células nervosas humanas fora do organismo. Em condições adequadas, os neurônios conseguem estabelecer conexões por meio de sinapses, formando pequenas redes capazes de receber estímulos e produzir respostas. Essa capacidade despertou o interesse da computação biológica.
Em vez de reproduzir digitalmente determinados mecanismos do cérebro por meio de redes neurais artificiais executadas em chips convencionais, a chamada inteligência organoide utiliza estruturas biológicas compostas por células vivas para realizar parte do processamento.
Pour-Abbasi afirmou que uma empresa iraniana de alta tecnologia já conseguiu fabricar um primeiro dispositivo experimental baseado nessa abordagem.
O equipamento ainda não representa um computador biológico pronto para substituir máquinas tradicionais. O projeto está em uma etapa inicial e busca entender como redes de neurônios cultivadas podem ser integradas a sistemas capazes de receber, processar e produzir informações.
Uma das principais expectativas em torno da tecnologia está relacionada justamente a um dos grandes desafios atuais da inteligência artificial: o consumo de energia.
Eficiência do cérebro inspira nova arquitetura computacional
O avanço da inteligência artificial aumentou a demanda por capacidade de processamento. Grandes modelos são treinados e executados em enormes centros de dados equipados com GPUs e outros aceleradores especializados, que exigem grandes quantidades de energia.
O cérebro humano funciona de maneira diferente. Mesmo realizando continuamente atividades como interpretar imagens, reconhecer vozes, controlar movimentos, armazenar memórias e tomar decisões, ele utiliza uma quantidade relativamente pequena de energia quando comparado às atuais infraestruturas computacionais.
Essa eficiência é um dos principais motivos pelos quais pesquisadores investigam a computação biológica.
Segundo Pour-Abbasi, processadores biológicos estudados pelo projeto iraniano poderiam alcançar uma capacidade elevada de processamento com consumo energético até um milhão de vezes inferior ao de determinados sistemas baseados em chips de silício.
A afirmação, entretanto, representa uma projeção sobre o potencial da tecnologia. Ela não significa que o protótipo desenvolvido no Irã já tenha superado computadores convencionais em aplicações práticas.
Para que isso aconteça, ainda existem obstáculos importantes. Os neurônios precisam permanecer vivos e estáveis, enquanto os pesquisadores precisam desenvolver interfaces capazes de enviar estímulos às células e interpretar suas respostas.
Também será necessário encontrar maneiras confiáveis de programar, treinar e reproduzir os resultados obtidos por essas redes biológicas.
Experimentos realizados internacionalmente já indicaram que culturas de neurônios podem modificar suas respostas de acordo com os estímulos recebidos. Essa capacidade de adaptação é considerada fundamental para sistemas que tenham como objetivo aprender.
Inteligência organoide ainda está em fase inicial
A área pode receber diferentes denominações, como computação biológica, biocomputação ou inteligência organoide, dependendo da arquitetura e da abordagem empregadas.
O princípio é aproveitar características naturais das células nervosas para realizar determinadas formas de processamento de informação.
A diferença em relação à inteligência artificial convencional está no local onde esse processamento acontece. Um modelo tradicional de IA pode reproduzir matematicamente alguns princípios associados às redes neurais, mas continua sendo executado em hardware eletrônico.
Na computação biológica, por outro lado, uma parcela do processamento ocorre fisicamente em neurônios vivos.
O Irã afirma possuir o conhecimento técnico necessário para realizar as etapas envolvidas no desenvolvimento de seu protótipo e considera que suas pesquisas avançam em ritmo comparável ao de outros países que também trabalham nesse campo.
Ainda assim, Pour-Abbasi reconheceu que novas etapas precisam ser concluídas antes que a tecnologia possa chegar a uma eventual comercialização.
Além das dificuldades técnicas, sistemas baseados em células humanas levantam questões éticas que podem ganhar importância à medida que essas redes se tornem mais complexas. Entre os pontos que precisam ser avaliados estão a origem das células e as questões relacionadas ao desenvolvimento de estruturas neurais cada vez mais sofisticadas.
Por enquanto, a expressão “cérebros artificiais” pode transmitir uma ideia maior do que aquilo que efetivamente existe. Os dispositivos não equivalem a um cérebro humano completo e não existem evidências de que possuam consciência.
O que está sendo desenvolvido é uma nova arquitetura computacional na qual células cerebrais cultivadas em laboratório atuam como componentes de processamento.
Caso a abordagem consiga superar as barreiras necessárias para deixar os laboratórios, os computadores do futuro poderão combinar duas tecnologias atualmente muito distintas: circuitos eletrônicos tradicionais e redes formadas por células vivas.
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(Com informações de Gizmodo)
(Foto: Reprodução/Magnific/Who is Danny)
