Informática

Processador neuromórfico bate cérebro eletrônico de supercomputador

Processador neuromórfico bate cérebro eletrônico de supercomputador
Um dos chips do Spinnaker, construído com memoristores. [Imagem: Univ. Manchester/Divulgação]

Cérebro eletrônico

Em uma apresentação feita há cerca de três meses, o processador Spinnaker era um dentre os três processadores neuromórficos que estão mais próximos de sair da escala de laboratório - já existe uma versão deste cérebro eletrônico disponível pela internet.

Agora, a equipe responsável por sua construção demonstrou que esse processador, construído com uma arquitetura que tenta imitar a forma como o cérebro humano funciona, produz resultados similares aos das melhores simulações do cérebro feitas por supercomputadores e usadas nas pesquisas de neurociências.

E essa aferição de qualidade do processamento - precisão e velocidade - é bem mais do que um empate: Os processadores neuromórficos fazem o mesmo trabalho consumindo uma fração da eletricidade usada pelos processadores eletrônicos tradicionais.

Redes neurais em hardware

O objetivo principal da equipe liderada pelo Centro de Pesquisa Julich, na Alemanha, é usar o processador neuromórfico em estudos sobre processamento neural no cérebro, ampliando o conhecimento sobre o aprendizado e a memória, e também sobre distúrbios como epilepsia e doença de Alzheimer.

Um simulador computacional rodando em um supercomputador hoje leva vários minutos para simular um segundo de atividade cerebral. Por isso, ainda estamos longe de poder estudar processos de longo prazo no cérebro, como a aprendizagem, que leva horas ou dias - menos ainda degenerações neurais, que tipicamente levam anos para se manifestar.

"A capacidade de rodar redes neurais detalhadas em larga escala rapidamente e com baixo consumo de energia vai impulsionar a pesquisa em robótica e facilitar estudos sobre aprendizado e distúrbios cerebrais. O Spinnaker pode rodar modelos biológicos detalhados do córtex - a camada externa do cérebro que recebe e processa informações dos sentidos - fornecendo resultados muito semelhantes aos de uma simulação equivalente de software em um supercomputador," disse o professor Sacha van Albada, coordenador dos testes.

Desenvolvido nos últimos 15 anos e baseado na estrutura e funcionamento do cérebro humano, o Spinnaker é um computador composto por meio milhão de elementos computacionais simples, imitando as sinapses, controlados pelo seu próprio software. O projeto é a parte de hardware (Plataforma de Computação Neuromórfica) do Projeto Cérebro Humano.

Bibliografia:

Performance Comparison of the Digital Neuromorphic Hardware SpiNNaker and the Neural Network Simulation Software NEST for a Full-Scale Cortical Microcircuit Model
Sacha J. van Albada, Andrew G. Rowley, Johanna Senk, Michael Hopkins, Maximilian Schmidt, Alan B. Stokes, David R. Lester, Markus Diesmann, Steve B. Furber
Frontiers in Neuroscience
DOI: 10.3389/fnins.2018.00291




Outras notícias sobre:

Mais Temas