Ciência
– Mundo Cientifico –
Megaestudo tentará criar
'cérebro digital'
Por BBC Brasil
09 de outubro de
2013
Human
Brain Project mobiliza cientistas de 135 instituições
Inicia-se na Europa um gigantesco
projeto que pretende, no decorrer de dez anos, revolucionar nossa compreensão
do cérebro
humano e criar um "cérebro digital".
Cientistas de 135 instituições - na maioria, europeias - estão
participando do Human Brain Project (Projeto Cérebro Humano, ou HBP).
Além de desenvolver a tecnologia
necessáriapara criar um computador que simule ofuncionamento do cérebro, o projeto também
visa a construir um banco de dados que reunirá
milhares de estudos publicados anualmente no campo da neurociência.
Aprendizado
"Devemos começar a compreender o que torna o cérebro humano único,
os mecanismos básicos por trás da cognição e do comportamento e como
diagnosticar objetivamente doenças cerebrais", disse Henry Markram,
diretor do HBP na Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), na Suíça.
Segundo ele, o objetivo é construir novas tecnologias inspiradas na
forma como o cérebro "computa".
Os cientistas envolvidos dizem que as tecnologias atuais de computação
não são suficientes para simular funções cerebrais complexas. Mas dentro de uma
década, supercomputadores deverão ser poderosos o suficiente para criar uma
primeira simulação do cérebro humano - ainda que em versão
"rascunho".
Paralelamente, será preciso desenvolver computadores com maior
capacidade de memória para processar as vastas quantidades de informação que
serão geradas.
O HBP pode ser visto como um
equivalente, na neurociência, ao Projeto Genoma Humano, que
envolveu milhares de cientistas de todo o mundo trabalhando juntos para
sequenciar nosso código genético. Aquele estudo levou mais de uma década e
custou centenas de bilhões de dólares.
Mas enquanto o Projeto Genoma mapeou cada uma das três bilhões de bases
químicas que compõem o nosso DNA, o Projeto Cérebro Humano - que vai custar em
torno de US$ 1,6 bilhão - não se propõe a mapear todo o cérebro humano.
Com cerca de 100 bilhões de neurônios (células nervosas) e 100 trilhões
de conexões sinápticas, nosso cérebro é complexo demais.
Então, a ideia é criar várias simulações por computador.
Cientistas da University of Manchester, na Inglaterra, estão construindo
um modelo que simulará cerca de 1% da função cerebral. O projeto SpiNNaker é
liderado por Steve Furber, um pioneiro da indústria da computação.
"Passei minha carreira construindo computadores convencionais e vi
seu desempenho crescer espetacularmente", disse Furber. "Ainda assim,
eles têm dificuldade de fazer coisas que os seres humanos fazem
instintivamente. Até bebês pequenos conseguem reconhecer suas mães, mas
programar um computador para reconhecer uma pessoa em particular é possível,
mas muito difícil".
Computadores
Neuromórficos
Cérebro x
Computador
Computadores são excelentes para fazer operações simples com rapidez.
São capazes de fazer cálculos matemáticos, por exemplo, com muito maior
velocidade do que o homem. O cérebro, no entanto, é muito mais eficiente quando
se trata de realizar tarefas que envolvem compreensão e aprendizado.
Os chamados supercomputadores estão ficando cada vez mais rápidos. Os
maiores possuem velocidades de processamento medidas em petaflops, ou 1000
trilhões de operações por segundo. (A sigla Flops quer dizer Floating Point
Operations per Second.)
O supercomputador chinês Tianhe-2, o mais poderoso do mundo, é capaz de
realizar 34 petaflops por segundo, mas essa capacidade pode subir para 100
petaflops por segundo.
No entanto, para que apenas comecemos a simular a atividade do cérebro
humano em tempo real, será necessário um computador exaflop - dez vezes mais
rápido do que o Tianhe-2 funcionando em potência máxima.
Acredita-se que o primeiro computador exaflop, capaz de um bilhão de
bilhões de cálculos por segundo, será desenvolvido dentro de alguns anos.
Se utilizasse tecnologias atuais, no entanto, um computador tão poderoso
como esse precisaria de quase uma usina de energia inteira para alimentá-lo. O
cérebro humano, em comparação, precisa de apenas 30 watts, a energia necessária
para acender uma luz.
Desvendar o segredo do aprendizado - os cientistas acreditam - traria
vastos benefícios para a tecnologia da informação, resultando em computadores
neuromórficos, ou seja, máquinas capazes de "aprender", como o
cérebro humano.
"Com esse conhecimento, poderíamos produzir chips de computador com
habilidades cognitivas específicas que imitam o cérebro humano. Por exemplo,
com habilidade de analisar multidões, ou de tomar decisões a partir de vastas
quantidades de informações complexas", disse Markram.
Esses cérebros digitais também permitiriam que pesquisadores
comparassem, usando modelos computadorizados, cérebros saudáveis e doentes.
Doença Cerebral
Um objetivo central do HBP é permitir que os especialistas tenham uma
compreensão mais científica das bases das doenças do cérebro, criando um mapa
dos transtornos neurológicos e mostrando como eles se relacionam uns com os
outros. A equipe espera que isso ajude profissionais de saúde mental a
diagnosticar e tratar doenças do cérebro.
Por seu alto custo, o HBP está sendo alvo de críticas. Alguns acham, por
exemplo, que o projeto pode drenar recursos que poderiam ser destinados a
outros projetos de pesquisa neurocientífica.
Outros questionam se o HBP não seria ambicioso demais, e se será mesmo
capaz de atingir seu objetivo: produzir, dentro de uma década, uma revolução na
forma como entendemos o cérebro humano.
Steve Furber acredita, no entanto, que este é o momento de tentar:
"Vamos fazer progresso, mesmo se não atingirmos aquele objetivo final. E
(esse progresso) trará grandes benefícios para a medicina, a computação e a
sociedade".
Texto em PDF:
Disponível em <
http://www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2013/10/131007_cerebro_digital_mv.shtml
> Acesso dia 10 de outubro de 2013.
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