Cérebro artificial de luz com neurônios de fibra óptica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/03/2015

Os comportamentos básicos dos neurônios e sua comunicação foram demonstrados no interior de uma fibra óptica.

Calcogenetos

Pesquisadores das universidades de Southampton (Reino Unido) e Nanyang (Cingapura) acreditam ter encontrado uma forma de construir computadores que funcionem de forma similar ao cérebro humano.

Behrad Gholipour e seus colegas criaram uma fibra óptica, feita de um vidro especial, que permite produzir "sinapses de luz", pulsos ópticos capazes de transportar informações de forma seletiva e controlada.

O dispositivo usa um vidro feito de calcogeneto, um composto à base de enxofre que já está sendo explorado em outros trabalhos no campo da computação neuromórfica, além de levar a luz para o interior dos processadores e viabilizar a fabricação de lentes infravermelhas mais finas e mais baratas.

A vantagem é que os calcogenetos possuem uma série de efeitos fotoinduzidos que permitem que as fibras ópticas construídas com eles sejam ligadas e desligadas, além de transmitirem uma grande largura de banda - luz de uma ampla gama de cores.

Neurônio de luz

O grande avanço da equipe foi demonstrar uma série de equivalentes ópticos das funções cerebrais desempenhadas pelos neurônios.

Os "neurônios fotônicos" feitos com as fibras ópticas conseguem simular um estado neural de repouso e, quando estimulados eletricamente, reproduzem o disparo dos neurônios, as sinapses.

Nesta versão óptica da função cerebral, as propriedades variáveis do vidro de calcogeneto reproduzem a atividade elétrica variável das células nervosas, enquanto a luz fornece o estímulo para alterar essas propriedades. Isto permite a comutação de um sinal de luz, que é o equivalente a um disparo dos neurônios.

"Este trabalho indica que dispositivos fotônicos cognitivos podem efetivamente ser usados para desenvolver paradigmas de computação não-booleana e de tomada de decisão que imitam as funcionalidades e os protocolos de sinalização do cérebro, resolvendo os gargalos de largura de banda e potência do processamento de dados tradicional," disse o professor Cesare Soci, coordenador do grupo.

A equipe deverá agora tentar colocar vários neurônios fotônicos em cada fibra óptica, para tentar demonstrar os primórdios de um pretenso "cérebro artificial de luz".

Mais tópicos