Primeiro supercomputador do mundo capaz de simular crebro humano inteiro

Informtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 14/12/2023

Supercomputador para simular o crebro

A Universidade Ocidental de Sydney, na Austrlia, anunciou a inaugurao iminente de um supercomputador neuromrfico. A mquina ser a primeira do mundo com capacidade de simular, em escala integral, todas as sinapses de um crebro humano.

O supercomputador, chamado DeepSouth, usa um sistema neuromrfico que imita os processos biolgicos, usando hardware para emular eficientemente grandes redes de neurnios, com uma capacidade de pico que chegar a 228 trilhes de operaes sinpticas por segundo – rivalizando com a taxa estimada de operaes no crebro humano.

Diferentemente dos supercomputadores tradicionais, baseados em processadores e GPUs, o supercomputador neuromrfico foi projetado desde o princpio para implementar redes de neurnios, exigindo menos energia e permitindo maior eficincia.

“O progresso em nossa compreenso de como os crebros computam usando neurnios dificultado por nossa incapacidade de simular redes semelhantes a crebros em escala total. Simular redes neurais por picos de tenso em computadores padro, usando Unidades de Processamento Grfico (GPUs) e Unidades Centrais de Processamento (CPUs) multincleos muito lento e usa energia intensivamente. Nosso sistema mudar isso.

“Esta plataforma far avanar nossa compreenso do crebro e o desenvolvimento de aplicaes de computao em escala cerebral em diversos campos, incluindo aplicaes de deteco, biomdica, robtica, espacial e IA em larga escala,” disse o professor van Andr Schaik, coordenador do Centro Internacional de Sistemas Neuromrficos (ICNS).

Supercomputao neuromrfica

O supercomputador neuromrfico oferecer um processamento paralelo super-rpido e em grande escala usando muito menos energia. Nossos crebros so capazes de processar o equivalente a um exaflop – um bilho de bilhes, ou 10¹⁸ – de operaes matemticas por segundo com apenas 20 watts de potncia. O DeepSouth gastar bem mais, mas tambm bem menos do que os supercomputadores eletrnicos tradicionais.

Alm disso, as redes neurais pulsadas so orientadas por eventos, o que significa que o sistema neuromrfico responde a mudanas nos dados de entrada, em vez de funcionar continuamente em segundo plano como os computadores eletrnicos, o que resulta em mais economia de energia.

O supercomputador tambm muito menor do que outros supercomputadores, mas ele escalvel, o que significa que ser possvel adicionar hardware adicional para torn-lo maior no futuro.

Finalmente, por imitar o crebro, o supercomputador DeepSouth permitir de criar formas mais eficientes de realizar processos de inteligncia artificial do que os modelos atuais.

Hardware adaptvel

O hardware, que est sendo construdo por uma parceria dos pesquisadores da Universidade com as empresas Intel e Dell, baseia-se nos versteis chips FPGA (sigla para Matrizes de Portas Programveis em Campo), que so circuitos integrados programveis depois de estarem prontos. Isso permitir a adio de novos modelos de neurnios, esquemas de conectividade e regras de aprendizagem que superem limitaes vistas em outros sistemas de computao neuromrfica com hardware especializado, como os memoristores e os materiais de mudana de fase.

A expectativa que o DeepSouth comece a funcionar j em 2024. O nome uma referncia ao supercomputador Deep Blue, que foi o primeiro computador a se tornar campeo mundial de xadrez, e ao sistema TrueNorth, um dos maiores esforos para construir mquinas que simulem grandes redes de neurnios operando por “disparos”, como os dos neurnios biolgicos.

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