Uma inovadora peça de tecnologia, desenvolvida pela renomada empresa de tecnologia IBM, promete revolucionar a eficiência energética da inteligência artificial (IA). Trata-se de um protótipo de chip que se assemelha ao funcionamento do cérebro humano.
Diante das crescentes preocupações relacionadas às emissões geradas por centros de dados repletos de computadores a serviço de sistemas de IA, a IBM surge com uma solução promissora.
O chip protótipo que desenvolveram tem o potencial de significar uma notável melhoria na eficácia dos chips de IA utilizados em smartphones, reduzindo consideravelmente o consumo de bateria.
O diferencial desse chip reside em seus componentes que operam de maneira análoga às complexas conexões presentes no cérebro humano.
Ao emular essa arquitetura cerebral, a IBM acredita ter encontrado uma abordagem que não apenas aprimora a eficiência da IA, mas também diminui o impacto ambiental e as demandas energéticas associadas à sua operação.
"“Comparado aos computadores tradicionais, o cérebro humano é capaz de alcançar um desempenho notável enquanto consome pouca energia”, afirmou o cientista Thanos Vasilopoulos, que atua no laboratório de pesquisa da IBM em Zurique, na Suíça.
Em declaração à BBC, o pesquisador destacou que a notável eficiência energética em questão acarretaria na capacidade de realizar “cargas de trabalho de grande magnitude e complexidade em ambientes com limitações de energia ou condicionados por restrições de capacidade de bateria”.
Isso encontra potenciais aplicações em cenários como a integração dessas tecnologias em veículos automotivos, dispositivos de telefonia móvel e dispositivos de captura de imagem, como câmeras.
“Adicionalmente, provedores de serviços em nuvem poderão empregar esses chips para diminuir os custos energéticos e sua pegada de carbono”, acrescentou ele.
Digital para analógico
A grande maioria dos circuitos integrados é de natureza digital, caracterizada pela representação e armazenamento de informações em forma binária, isto é, utilizando-se dos dígitos 0 e 1.
No entanto, o recém-desenvolvido dispositivo emprega elementos denominados memristores, também conhecidos como resistores de memória, os quais possuem uma natureza analógica e detêm a capacidade de acomodar uma gama diversificada de valores numéricos.
Uma analogia pertinente poderia ser estabelecida entre os domínios digital e analógico, assemelhando-os à distinção funcional entre um interruptor de luz convencional e um dispositivo de controle de intensidade luminosa (dimmer).
A conformação biológica do cérebro humano é intrinsecamente analógica, e o modo de operação dos memristores reflete uma similaridade com o funcionamento das sinapses neuronais no contexto cerebral.
O Professor Ferrante Neri, afiliado à Universidade de Surrey, elucidou que os memristores se inserem no espectro daquilo que poderíamos denominar de computação de inspiração natural, delineando uma abordagem que emula a função neural do cérebro.
Um memristor apresenta a capacidade de “recordar” seu histórico elétrico, de maneira análoga à retenção observada em uma sinapse dentro de um sistema biológico.
“Memristores interconectados podem formar uma rede que se assemelha a um cérebro biológico”, declarou.
Ele expressou otimismo cauteloso em relação ao futuro dos chips que utilizam essa tecnologia: “Esses avanços sugerem que podemos estar prestes a testemunhar a emergência de chips semelhantes ao cérebro em um futuro próximo.”
Contudo, o pesquisador fez ressalvas ao afirmar que a construção de um computador fundamentado em memristores não se configura como uma tarefa de simplicidade, sendo que uma série de desafios se apresenta como obstáculos à sua adoção abrangente. Entre estes desafios, destaca-se a consideração dos custos dos materiais empregados e das complexidades inerentes ao processo de manufatura.
A utilização destes elementos culmina na ampliação da eficiência energética do novo chip, conferindo-lhe propriedades vantajosas neste âmbito. Contudo, o referido chip também incorpora elementos de natureza digital.
Esta característica possui o mérito de viabilizar a integração simplificada do chip em sistemas de inteligência artificial já estabelecidos.
Atualmente, é notável a presença de chips de IA embutidos em muitos dispositivos móveis, cumprindo a função de coadjuvantes em tarefas como o processamento de imagens. A título ilustrativo, o iPhone ostenta um chip equipado com uma “unidade neural”.
Num horizonte temporal futuro, a IBM deposita esperanças na perspectiva de que os chips empregados em dispositivos móveis e veículos automotivos alcancem maior eficiência, prometendo prolongada autonomia de bateria e a introdução de novas aplicações.
Por fim, perspectiva-se que, eventualmente, chips como o protótipo desenvolvido pela IBM poderiam efetivamente contribuir para a redução substancial do consumo energético, suplantando os chips presentes nos agrupamentos computacionais que alimentam robustas aplicações de IA.
Além disso, salienta-se a potencialidade de tais chips em mitigar a demanda hídrica para o resfriamento de centros de processamento de dados ávidos por energia. Os centros de processamento de dados consomem volumes consideráveis de eletricidade para sustentar suas operações – uma instalação de grande porte pode equivaler ao consumo elétrico de uma cidade de médio porte.
James Davenport, docente na área de Tecnologia da Informação na Universidade de Bath, proferiu considerações acerca das constatações da IBM, qualificando-as como “potencialmente interessantes”.
No entanto, o acadêmico advertiu que o referido chip não se configura como uma solução de pronta aplicabilidade para a problemática, assemelhando-se mais a “um provável passo inaugural”.
