O projeto Blue Brain (Cérebro Azul, em referência a cor símbolo da IBM), que teve início em 2005, pretende criar uma simulação computacional de todo o cérebro humano, em nível molecular. O objetivo é estudar a estrutura cerebral. O projeto é resultado de uma colaboração entre a IBM e o Instituto Herny Markram do Cérebro e da Mente (curiosamente, BMI), da EPFL, na Suíça.
Um supercomputador Blue Gene é utilizando, rodando um software de simulação chamado de Simulador Neocortical (NCS) em conjunto com o software NEURON. O primeiro se utiliza do segundo, que é capaz de recriar neurônios isolados, para emular o funcionamento de colunas neocorticais complexas de maneira biologicamente realista e mais sofisticada que as redes neurais até então criadas virtualmente.
O primeiro passo do projeto, completado em dezembro de 2006, foi simular uma coluna neocortical de um rato de duas semanas de vida, que pode ser considerada como a menor unidade funcional de um neocórtex, no que tange o pensamento e funções superiores, como a consciência. Tal coluna possui cerca de 2 mm de comprimento e 0,5 mm de diâmetro, composta por 10.000 neurônios e 10^8 sinapses. Para tanto foi utilizado um computador Blue Gene/L com 12.000 processadores, o que dá uma idéia do poder de processamento que será necessário para simular uma coluna neocortical humana, que possui cerca de 60.000 neurônios em seres humanos.
Tamanha complexidade e requerimentos de poder de processamento se justificam pois a simulação em nível molecular é capaz de reproduzir com maior fidelidade o processo de organização dos neurônios uma vez que a rede estiver ativa, em contraste com a simulação em nível celular, das redes neurais anteriores, nas quais os neurônios emulados tendiam a voltar para o estado original uma vez que em repouso.
Atualmente, para poder contornar os limites tecnológicos de processamento, os cientistas envolvidos no projeto pretendem, explicando de maneira simplificada pelo bem da inteligibilidade, completar a simulação de uma coluna neocortical complexa em software e converter o processo para hardware, de maneira a criar um chip especializado em emular colunas neocorticais. Uma vez que tal chip seja possível, ele poderá ser reproduzido industrialmente, na quantidade desejada, e ser conectado em paralelo, como em um supercomputador.
Os resultados obtidos são validados por meios de testes que já foram realizados em colunas neocorticais biológicas. Uma vez que a coluna neocortical virtual responder de maneira análoga à coluna neocortical biológica, o passo seguinte é dado.
Este é um projeto extremamente ambicioso e excitante, que poderá trazer uma maior compreensão da maneira como o cérebro é capaz de processar informações, irá facilitar a elaboração e execução de experimentos que seriam, de outra forma, praticamente inviáveis, além de possibilitar um estudo mais aproximado da emergência da inteligência e consciência nos mamíferos.
Para os poucos que esperam ansiosamente pela singularidade tecnológica, por mais improvável que ela pareça atualmente dada a nossa compreensão tecnológica e científica sobre a natureza e nossos próprios recursos, este é um passo, ainda que com toda ressalva salutar que o ceticismo recomenda, dos mais sólidos que o ser humano deu nos últimos anos. Lembrando que nos últimos 30 anos o poder de processamento dos supercomputadores saltou da marca da marca dos MFLOPS para mais de 1 PFLOPS (de 941 milhões de operações de ponto flutuante com o Cray X/MP4 em 1983, para 1 quadrilhão de operações de ponto flutuante com o IBM Roadrunner em 2008).
Quanto as ressalvas para quem imagina que daí possa surgir um cérebro artificial pensante a maneira dos seres humanos ou mesmo de um mamífero pequeno, é preciso notar que, enquanto as diferenças entre as colunas corticais humanas e as de um macaco ou de um rato sejam, quanto ao aspecto estereotípico de seu funcionamento, mínimas; tanto as colunas corticais humanas, quanto as do macaco, e inclusive as do rato, possuem diferenças citológicas e são especializadas conforme a área do cérebro em que se encontram. - isso falando a respeito de cada espécie, não estou falando das diferenças entre as espécies.
Ou seja, mesmo para reproduzir, com fidelidade, o funcionamento cerebral de um ratinho a nível molecular, não basta apenas emular um enorme número de neurônios conectados na forma de colunas neocorticais, mas é necessário também emular as diferentes formas organizacionais geneticamente determinadas que estas colunas podem tomar ao longo do desenvolvimento embrionário, para cada espécie que se queira emular o cérebro. Curiosamente, em paralelo a este projeto da IBM, um projeto de uma das instituições filantrópicas da Microsoft está financiando o mapeamento genético do cérebro dos mamíferos. E sim, o nome de megacorporações nestas pesquisas realmente gera algum desconforto.
Seriam precisos diferentes chips ou chips programados de forma especializada conforme acontece na genética dos seres vivos... Bom, geneticamente, biologicamente, é evidente que existe wetware especializado. Imagino se seria economicamente viável reproduzir tal abordagem em hardware. Só o tempo vai dizer.
Um supercomputador Blue Gene é utilizando, rodando um software de simulação chamado de Simulador Neocortical (NCS) em conjunto com o software NEURON. O primeiro se utiliza do segundo, que é capaz de recriar neurônios isolados, para emular o funcionamento de colunas neocorticais complexas de maneira biologicamente realista e mais sofisticada que as redes neurais até então criadas virtualmente.
O primeiro passo do projeto, completado em dezembro de 2006, foi simular uma coluna neocortical de um rato de duas semanas de vida, que pode ser considerada como a menor unidade funcional de um neocórtex, no que tange o pensamento e funções superiores, como a consciência. Tal coluna possui cerca de 2 mm de comprimento e 0,5 mm de diâmetro, composta por 10.000 neurônios e 10^8 sinapses. Para tanto foi utilizado um computador Blue Gene/L com 12.000 processadores, o que dá uma idéia do poder de processamento que será necessário para simular uma coluna neocortical humana, que possui cerca de 60.000 neurônios em seres humanos.
Tamanha complexidade e requerimentos de poder de processamento se justificam pois a simulação em nível molecular é capaz de reproduzir com maior fidelidade o processo de organização dos neurônios uma vez que a rede estiver ativa, em contraste com a simulação em nível celular, das redes neurais anteriores, nas quais os neurônios emulados tendiam a voltar para o estado original uma vez que em repouso.
Atualmente, para poder contornar os limites tecnológicos de processamento, os cientistas envolvidos no projeto pretendem, explicando de maneira simplificada pelo bem da inteligibilidade, completar a simulação de uma coluna neocortical complexa em software e converter o processo para hardware, de maneira a criar um chip especializado em emular colunas neocorticais. Uma vez que tal chip seja possível, ele poderá ser reproduzido industrialmente, na quantidade desejada, e ser conectado em paralelo, como em um supercomputador.
Os resultados obtidos são validados por meios de testes que já foram realizados em colunas neocorticais biológicas. Uma vez que a coluna neocortical virtual responder de maneira análoga à coluna neocortical biológica, o passo seguinte é dado.
Este é um projeto extremamente ambicioso e excitante, que poderá trazer uma maior compreensão da maneira como o cérebro é capaz de processar informações, irá facilitar a elaboração e execução de experimentos que seriam, de outra forma, praticamente inviáveis, além de possibilitar um estudo mais aproximado da emergência da inteligência e consciência nos mamíferos.
Para os poucos que esperam ansiosamente pela singularidade tecnológica, por mais improvável que ela pareça atualmente dada a nossa compreensão tecnológica e científica sobre a natureza e nossos próprios recursos, este é um passo, ainda que com toda ressalva salutar que o ceticismo recomenda, dos mais sólidos que o ser humano deu nos últimos anos. Lembrando que nos últimos 30 anos o poder de processamento dos supercomputadores saltou da marca da marca dos MFLOPS para mais de 1 PFLOPS (de 941 milhões de operações de ponto flutuante com o Cray X/MP4 em 1983, para 1 quadrilhão de operações de ponto flutuante com o IBM Roadrunner em 2008).
Quanto as ressalvas para quem imagina que daí possa surgir um cérebro artificial pensante a maneira dos seres humanos ou mesmo de um mamífero pequeno, é preciso notar que, enquanto as diferenças entre as colunas corticais humanas e as de um macaco ou de um rato sejam, quanto ao aspecto estereotípico de seu funcionamento, mínimas; tanto as colunas corticais humanas, quanto as do macaco, e inclusive as do rato, possuem diferenças citológicas e são especializadas conforme a área do cérebro em que se encontram. - isso falando a respeito de cada espécie, não estou falando das diferenças entre as espécies.
Ou seja, mesmo para reproduzir, com fidelidade, o funcionamento cerebral de um ratinho a nível molecular, não basta apenas emular um enorme número de neurônios conectados na forma de colunas neocorticais, mas é necessário também emular as diferentes formas organizacionais geneticamente determinadas que estas colunas podem tomar ao longo do desenvolvimento embrionário, para cada espécie que se queira emular o cérebro. Curiosamente, em paralelo a este projeto da IBM, um projeto de uma das instituições filantrópicas da Microsoft está financiando o mapeamento genético do cérebro dos mamíferos. E sim, o nome de megacorporações nestas pesquisas realmente gera algum desconforto.
Seriam precisos diferentes chips ou chips programados de forma especializada conforme acontece na genética dos seres vivos... Bom, geneticamente, biologicamente, é evidente que existe wetware especializado. Imagino se seria economicamente viável reproduzir tal abordagem em hardware. Só o tempo vai dizer.
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