Por Kim Bo-eun A
Samsung Electronics apresentou uma nova abordagem para fazer a engenharia reversa do cérebro em um chip de memória em um artigo em coautoria com pesquisadores da Universidade de Harvard, publicado na revista Nature Electronics. O artigo intitulado “Eletrônica neuromórfica baseada na cópia e colagem do cérebro” foi de autoria do bolsista do Samsung Advanced Institute of Technology e professor da Universidade de Harvard Ham Don-hee, professor da Universidade de Harvard Park Hong-kun, CEO da Samsung SDS, Hwang Sung-woo e Kim Ki-nam, vice-presidente da Samsung Electronics. O artigo sugere uma maneira de copiar o mapa de conexão neuronal do cérebro usando um arranjo de nanoeletrodos desenvolvido por Ham e Park, e colar este mapa em uma rede tridimensional de alta densidade de chips de memória de estado sólido.
Por meio dessa abordagem de copiar e colar, os autores vislumbram a criação de um chip de memória que se aproxime das características de computação do cérebro, como baixo consumo de energia, aprendizagem fácil, adaptação ao ambiente e autonomia e cognição, que estavam além do alcance da tecnologia existente.
O cérebro é composto por um grande número de neurônios e seu mapa de fiação é responsável pelas funções cerebrais. O conhecimento deste mapa é, portanto, a chave para a engenharia reversa do cérebro. A engenharia neuromórfica foi lançada na década de 1980. O objetivo original era imitar a estrutura e as funções das redes neuronais do cérebro em um chip de silício. Mas isso provou ser difícil porque, mesmo até agora, pouco se sabe sobre como o grande número de neurônios são conectados para criar as funções superiores do cérebro.
Dada essa barreira, o objetivo da engenharia neuromórfica foi facilitado para projetar um chip inspirado no cérebro, em vez de algo que o imite.
O último artigo, no entanto, sugere uma maneira de retornar ao objetivo neuromórfico original da engenharia reversa do cérebro. O arranjo de nanoeletrodos pode entrar efetivamente em um grande número de neurônios para que possa registrar seus sinais elétricos com alta sensibilidade. Essas gravações intracelulares maciçamente paralelas informam o mapa da fiação neuronal, indicando onde os neurônios se conectam e quão fortes são essas conexões. A partir dessas gravações, o mapa de fiação neuronal pode ser extraído.
O mapa neuronal copiado pode então ser colado em uma rede de chips de memória não voláteis, como memórias flash comerciais usadas na vida diária em unidades de estado sólido ou novas tecnologias de memória, como memórias de acesso aleatório resistivas (RRAM), programando cada chip de memória para que sua condutância represente a força de cada conexão neuronal no mapa copiado.
O artigo vai um passo além e sugere uma estratégia para colar rapidamente o mapa de fiação neuronal em uma rede de memória. Uma rede de memória não volátil especialmente projetada pode aprender e expressar o mapa de conexão neuronal quando conduzida diretamente pelos sinais registrados intracelularmente. Este é um esquema que baixa diretamente o mapa de conexão neuronal do cérebro para o chip de memória.
Como o cérebro humano tem cerca de 100 bilhões de neurônios e cerca de mil vezes mais conexões sinápticas, o chip neuromórfico final exigirá uma capacidade que pode acomodar 100 trilhões de neurônios e sinapses virtuais. A integração de um número tão vasto de endereços de memória em um único chip seria possível graças à tecnologia de integração de memória 3D. A Samsung é líder no campo da tecnologia de integração de memória 3D.
“A visão que apresentamos é altamente ambiciosa”, disse Ham foi citado em um comunicado à imprensa. “Mas trabalhar em direção a esse objetivo heróico vai ultrapassar os limites da inteligência da máquina, neurociência e tecnologia de semicondutores.”
Fonte da Matéria…
https://www.koreatimes.co.kr/www/tech/2021/10/133_316022.html
