IBM e Computação Cognitiva
Autor: Unknown | Publicado: 2011-08-22T13:38:00-03:00





A IBM anunciou na semana passada o lançamento de uma série de chips "neurosinápticos", elaborados com a capacidade de simular o cérebro humano nas habilidades cognitivas, de ação e percepção. O projeto é apelidado de SyNAPSE (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics)&nbsp;e tem dois protótipos que estão sendo testados.

De acordo com a IBM, os novos chips não serão programados da forma que tradicionalmente é feita, com linguagens de programação estruturada, orientada a objetos e etc. Os sistemas cognitivos aprendem com a experiência, encontram correlações, criam hipóteses, se lembram das respostas dadas e aprende com elas. Para alcançar este objetivo a&nbsp;multinacional&nbsp;investiu pesado em nanotecnologia, neurociência, supercomputação e claro, computação cognitiva.

Bom, estes conceitos de computadores adaptativos e evolucionários não são recentes, se olhássemos apenas por este prisma pensaríamos que a IBM só quer fazer mais um pouco de buzz marketing. Mas algo chama a atenção no SyNAPSE como é explicado no anúncio do projeto à imprensa:


O objetivo do&nbsp;SyNAPSE&nbsp;é criar um sistema que não apenas analise informações complexas de múltiplas modalidades de sensores de uma vez, mas também que se reconecte sozinho enquanto interage com o seu ambiente - tudo isto rivalizando com um cérebro compacto e baixo uso de energia.
Mas, além da economia e da possibilidade de resolver problemas de forma dinâmica, os computadores cognitivos podem mudar o paradigma da arquitetura de computadores utilizadas atualmente: a de von Neumann. Nesta arquitetura, temos basicamente uma unidade Memória, uma Unidade Lógica Aritmética e uma Unidade de Controle, o processamento é feito a partir das instruções de programas transcritos para a memória, a lógica de programação é aplicada e há uma saída correspondente à entrada e ao processamento.


Ilustração representando a "Arquitetura de von Neumann". Fonte: Wikipedia

O "problema" desta arquitetura é que as estruturas são fixas (a ULA não muda a não ser que você faça um upgrade do seu processador), o processamento é sempre feito a partir das instruções, e uma vez que as instruções e os dados de entrada são os mesmos, a saída tem que ser a mesma. Esta arquitetura serve e muito ao nível de computação que temos hoje, só que não é tão eficiente quando se deseja que as máquinas "compreendam" o meio onde estão inseridas e tomem ações de maior eficácia levando em conta termos mais subjetivos.

Se quisermos, por exemplo, prever um tsunami e se tivermos informações como temperatura, pressão, peso de onda, acústica e agitação do mar, podemos chamar algum oceanógrafo e pedir pra ele analisar se os dados coletados contem indícios de uma possível catástrofe. Mas, se não tivermos um oceanógrafo por perto? Usando computação cognitiva (ainda que em computadores com a arquitetura atual) podemos fornecer as informações e, com base no histórico e nos estudos científicos conhecidos, a própria máquina emita um alerta caso as condições sejam semelhantes à de um tsunami.

Ainda pode parecer que a iniciativa de criar estes chips não seja tão inovadora, já que podemos construir tudo isto com redes neurais usando a arquitetura atual. Mas o grande ponto aqui é que os próprios chips já são redes neurais, são circuitos formados por sinapses, neurônios e axônios artificiais, baseados principalmente no funcionamento do cérebro biológico. Os chips da IBM possuem 256 neurônios com algo em torno de 300 mil sinapses mas já deixou claro que querem fazer muito mais, o objetivo a longo prazo é construir uma rede com 10 bilhões de neurônios e 100 trilhões de sinapses, se aproximando dos nossos 100 bilhões de neurônios e 500 trilhões de sinapses. É ousado mas, promissor.

O vídeo abaixo explica um pouco mais sobre o hardware usado nos chips do projeto SyNAPSE: