Brainoware combina chip eletrônico e cérebro em miniatura

No domínio da inteligência artificial contemporânea, deve-se reconhecer que, embora exista um entendimento comum entre aqueles que conhecem o seu funcionamento interno, este pode não representar com precisão todo o espectro do que constitui a verdadeira IA. Especificamente, estas técnicas muitas vezes dizem respeito à geração de linguagem e dependem de dados pré-existentes para o seu desenvolvimento, em vez de abranger todos os aspectos do comportamento inteligente. No entanto, esta distinção não diminui o valor de tais métodos, uma vez que ainda apresentam capacidades impressionantes. A definição mais ampla de IA, que inclui simulações de processos cognitivos, continua a ser uma representação precisa das potencialidades da inteligência artificial.

Os intrincados mecanismos que governam os nossos processos cognitivos envolvem elementos eletroquímicos e computacionais que, embora passíveis de análise e simulação, necessitam de capacidades de processamento substanciais. Além disso, essas interações podem ser integradas a dispositivos digitais por meio de protocolos de tradução, permitindo uma comunicação perfeita entre a inteligência humana e a inteligência da máquina.

Num esforço para fazer avançar a inteligência artificial para além das suas capacidades actuais, a equipa de Feng Guo na Universidade de Indiana conduziu um estudo inovador publicado na Nature. Ao fundir células neurais com componentes eletrônicos, eles desenvolveram um novo dispositivo que imita o funcionamento natural do cérebro humano. Esta abordagem inovadora é promissora para superar alguns dos desafios mais prementes enfrentados pelos sistemas contemporâneos de IA, especialmente aqueles relacionados com o uso de energia. Em contraste com os métodos tradicionais que dependem de hardware que consome muita energia para treinar modelos de IA, o cérebro humano demonstra notável eficiência energética ao processar informações, apesar de lidar com volumes semelhantes de dados.

No experimento Brainoware, as operações computacionais são executadas por meio da troca de dados entre um aparelho computacional e um “organoide cerebral”, que consiste em agregados de células precursoras neurais cultivadas sob condições específicas. Esta última entidade compreende cerca de cem milhões de neurônios, enquanto todo o cérebro humano possui cerca de cem bilhões dessas células.

A utilização de organoides cerebrais é conduzida colocando-os em um conjunto de microeletrodos que servem como receptores de sinais transmitidos por um aparelho computacional. Ao mesmo tempo, os organoides transmitem informações de volta ao dispositivo por meio desses eletrodos. Esses microeletrodos monitoram a atividade neural dentro do organoide e extraem mensagens, encaminhando-as posteriormente para a plataforma digital.

Os recursos atuais do Brainoware abrangem principalmente cálculos de reconhecimento de fala e resolução de certos problemas computacionais. No entanto, o seu potencial vai muito além destas limitações. Esta investigação em andamento mantém a promessa de elucidar princípios essenciais relativos aos processos de aprendizagem, ao crescimento neural e às ramificações cognitivas dos distúrbios cerebrais degenerativos, conforme articulado por Lena Smirnova, pesquisadora afiliada à Universidade Johns Hopkins em Baltimore.

Ao ser submetido a uma avaliação que exigia a identificação de determinados sons provenientes da fala japonesa, a Brainoware reconheceu esses sons com sucesso após ter armazenado e processado 240 gravações de áudio faladas por oito indivíduos que falavam a língua. Esses sinais foram posteriormente transformados em configurações espaciais antes de serem transmitidos às culturas organotípicas. Após um período de treinamento de dois dias, conforme relatado pelos cientistas envolvidos, a proficiência do sistema na identificação de sons aumentou para aproximadamente 70-80% de precisão.

O esforço experimental enquadra-se numa agenda de investigação mais ampla focada na criação de sistemas de computação neuromórficos, que integram elementos orgânicos que replicam certos aspectos do processamento neural encontrados no cérebro humano, juntamente com uma infra-estrutura avançada de tecnologia de informação. Este domínio crescente tem o potencial de atrair ampla atenção e aclamação devido à sua vasta gama de aplicações em vários setores.

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Natureza ,