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Engenheiros desenvolvem sinapse artificial

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Fonte

Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT)

Data

segunda-feira, 22 janeiro 2018 19:30

Áreas

Computação. Bioinformática. Engenharia Biomédica.

Quando se trata de poder de processamento, o cérebro humano simplesmente não pode ser batido. Nele, há cerca de 100 bilhões de neurônios. Em qualquer momento, um único neurônio pode transmitir instruções para milhares de outros neurônios através de sinapses – os espaços entre os neurônios, através dos quais os neurotransmissores são trocados. Existem mais de 100 trilhões de sinapses que mediam a sinalização dos neurônios no cérebro, fortalecendo algumas conexões e limitando outras, em um processo que permite ao cérebro reconhecer padrões, lembrar fatos e realizar outras tarefas de aprendizagem, a uma velocidade espantosa.

Pesquisadores no campo (emergente) da “computação neuromórfica” tentaram projetar chips de computador que funcionem como o cérebro humano. Em vez de realizar cálculos com base em sinalização binária (0 ou 1, ligado ou desligado), como os chips digitais hoje, os elementos de um “cérebro em um chip” funcionariam de forma analógica, trocando um gradiente de sinais ou “pesos”, bem como neurônios que se ativam de várias maneiras dependendo do tipo e número de íons que circulam por uma sinapse.

Desta forma, pequenos chips neuromórficos poderiam, como o cérebro, processar eficientemente milhões de fluxos de cálculos paralelos que atualmente só são possíveis com grandes bancos de supercomputadores. Mas uma suspensão significativa no caminho para essa inteligência artificial portátil foi a sinapse neural, que tem sido particularmente difícil de reproduzir em hardware.

Agora, engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) projetaram uma sinapse artificial de tal forma que eles podem controlar com precisão a intensidade de uma corrente elétrica que flui através dela, semelhante à forma como os íons fluem entre os neurônios. A equipe construiu um pequeno chip com sinapses artificiais, feitas a partir de silício de germânio. Nas simulações, os pesquisadores descobriram que o chip e suas sinapses poderiam ser usados ​​para reconhecer amostras de caligrafia, com precisão de 95%.

O estudo, publicado recentemente na revista científica Nature Materials, é um passo importante para a construção de chips neuromórficos portáteis de baixa potência para uso em reconhecimento de padrões e outras tarefas de aprendizagem.

Acesse a matéria completa do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (em inglês).

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Fonte: Jennifer Chu, MIT News Office. Imagem: Divulgação.

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