Máquinas mais avançadas da atualidade estão se aproximando da escala exascale, o que significa que podem realizar um bilhão de bilhões de operações por segundo
Pesquisadores, há muito tempo, tentam isolar partes específicas do cérebro, modelando regiões menores com computador para explicar funções cerebrais particulares. Até agora, essa era uma tarefa bastante difícil, mas as coisas estão começando a mudar.
Reportagem do New Science relata que isso se deve em grande parte ao poder dos supercomputadores mais avançados da atualidade, que estão se aproximando da escala exascale – significa que podem realizar um bilhão de bilhões de operações por segundo.
A lista Top500, ranking dos 500 supercomputadores mais poderosos do mundo, aponta que existem quatro máquinas desse tipo. Markus Diesmann, diretor do Centro de Pesquisa de Jülich, na Alemanha, está estudando a possibilidade de executar simulações cerebrais em larga escala em um deles, o Joint Undertaking Pioneer for Innovative and Transformative Exascale Research (JUPITER).
No mês passado, ele e colegas demonstraram que um modelo simples dos neurônios do cérebro e suas sinapses, chamado de rede neural de picos, poderia ser configurado e ampliado para funcionar nas milhares de unidades de processamento gráfico (GPUs) do JUPITER. Isso, de acordo com o New Science, lhe daria um tamanho de 20 bilhões de neurônios e 100 trilhões de conexões – equivalente ao córtex cerebral humano, onde ocorrem quase todas as funções cerebrais superiores.
Diesmann afirmou que executar uma simulação desse tipo promete produzir resultados mais valiosos do que simulações de cérebros menores, como o de uma mosca-da-fruta , que já foram feitas anteriormente.
“Agora sabemos que redes grandes podem fazer coisas qualitativamente diferentes das pequenas. É evidente que as redes grandes são diferentes”, ele salientou.
Thomas Nowotny, da Universidade de Sussex, no Reino Unido, acrescentou: “Reduzir a escala não significa apenas simplificar um pouco ou tornar o modelo um pouco mais grosseiro; significa abrir mão completamente de certas propriedades. É fundamental que, eventualmente, possamos realizar simulações em escala real, pois, caso contrário, jamais conseguiremos atingir o objetivo”.
O modelo que está sendo testado no JUPITER, segundo Johanna Senk, da Universidade de Sussex, será baseado em dados reais de experimentos menores com neurônios e sinapses do cérebro humano, como quantas sinapses um neurônio deve ter ou seus níveis de atividade.
Nowotny observou que simulações cerebrais em escala real podem permitir que pesquisadores testem teorias básicas sobre o funcionamento do cérebro que são impossíveis em modelos menores ou com cérebros reais, como a formação de memórias. Isso poderia ser avaliado fornecendo imagens a uma rede cerebral, observando como ela reage e registrando como esse processo de formação da memória muda conforme o tamanho do cérebro.
De acordo com ele, essas simulações também poderiam abrir caminho para testar medicamentos, por exemplo ao analisar como modelos de epilepsia são afetados por determinados fármacos.
Além disso, o poder computacional adicional significa que as simulações cerebrais podem ser executadas mais rapidamente, o que dará aos pesquisadores informações sobre processos relativamente lentos, como o aprendizado.
Por: Renata Turbiani
