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Computador cognitivo será inspirado no cérebro de um camundongo

Computador cognitivo será inspirado no cérebro de um camundongo
Cientistas estão estudando as conexões neuronais do cérebro para construir os computadores do futuro, que serão capazes de aprender com o erros.[Imagem: D. Modha, IBM]

Se um pequeno mamífero, como um camundongo, recebe um choque elétrico depois de entrar em determinado buraco, ele aprende a não entrar mais nesse buraco, e não o fará mais mesmo depois que a corrente elétrica tenha sido desligada.

Já um computador, que encontre um determinado erro ao executar uma rotina específica de um programa, continuará tentando executá-la infinitas vezes, tão logo receba a instrução para fazê-lo. E continuará travando em todas as tentativas.

Computador cognitivo

A diferença crucial é: o animal aprende com a prática e o computador não.

Pensando em superar essa deficiência, um grupo multidisciplinar de várias universidades dos Estados Unidos, que reúne de nanotecnologistas a cientistas da computação, está tentando desenvolver o primeiro computador capaz de aprender, um "computador cognitivo."

Falar é fácil

Embora futurólogos de todos os matizes estejam ganhando a vida dando conferências e vendendo livros que dão até data para quando os computadores superarão o cérebro humano, os cientistas que trabalham efetivamente no desenvolvimento de computadores mais inteligentes do que os atuais sabem que a tarefa é extremamente difícil.

"Nós estaremos muito felizes se conseguirmos replicar o cérebro de um camundongo. Um cérebro de camundongo é impressionante. E, a partir daí, não deverá ser difícil passar para o cérebro de um rato, depois de um gato e, quem sabe, de um macaco," afirma o Dr. Giulio Tononi, da Universidade Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos.

Replicando o essencial

E o Dr. Tononi coloca todas as ressalvas no termo "replicação." Segundo ele, a idéia do projeto é inspirar-se no funcionamento do cérebro de um pequeno mamífero, mas simplesmente não é possível e nem mesmo desejável ou necessário reproduzir a estrutura inteira do cérebro do camundongo até o nível das sinapses individuais.

"Uma grande parcela do trabalho será determinar quais tipos de neurônios são cruciais e quais nós podemos descartar," explica ele. Os pesquisadores planejam concentrar-se nos mecanismos neurológicos de premiação do cérebro, estruturas que liberam neurotransmissores que sinalizam estados de bem-estar e de dor ou sofrimento.

Esses mecanismos são essenciais porque eles podem levar ao aprendizado, fazendo com que o animal repita ações que lhe renderam satisfação e evite ações que lhe causaram dor.

Computador capaz de aprender

Os cientistas planejam criar uma nova arquitetura de hardware e programas para rodar nesses novos chips que se baseiam nos neuromoduladores do cérebro. Por exemplo, alguns neurônios liberam um neurotransmissor durante momentos de estresse repentino, que servem para fazer com que o animal assuma posturas de lutar ou de fugir.

"Cada neurônio no cérebro sabe que alguma coisa se alterou," explica Tononi. "Ele diz ao cérebro, 'Eu fui acionado e se você quiser fazer alguma coisa, então faça agora'."

Um computador cognitivo que consiga replicar esse mecanismo poderá simplesmente aprender a não executar funções que levem ao travamento ou evitar loops infinitos.

Arquitetura plástica

O Dr. Tononi, que é psiquiatra, vai coordenar o grupo, que reúne pesquisadores da Universidade de Colúmbia e da IBM, responsável pela programação do software do computador cognitivo. A pesquisa faz parte do Projeto Cérebro Azul, patrocinado pela IBM.

Pesquisadores das universidades de Cornell, Stanford e Merced serão responsáveis pela construção do hardware, que utilizará os mais recentes avanços da nanotecnologia para construir uma arquitetura totalmente nova, uma "arquitetura plástica," dizem eles, que se adapte a novas situações e se altere com o aprendizado.





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