Um passo importante rumo à inteligência artificial inspirada na biologia foi alcançado por pesquisadores da Universidade do Sul da Califórnia (USC). A equipe desenvolveu neurônios artificiais capazes de reproduzir o comportamento eletroquímico do cérebro humano, utilizando um novo tipo de componente eletrônico que consome muito menos energia do que os processadores convencionais.
A inovação pertence ao campo da computação neuromórfica, área que busca recriar a forma como o cérebro processa informações, em vez de simplesmente aumentar a velocidade de cálculos digitais. O resultado é um sistema mais eficiente, rápido e com menor impacto ambiental.
Principais avanços da pesquisa:
- Criação de neurônios artificiais analógicos, que imitam sinais biológicos reais;
- Uso do memristor difusivo, componente que dispensa múltiplos transistores;
- Redução drástica do consumo de energia nos chips experimentais;
- Capacidade de aprendizado e adaptação similar à dos neurônios humanos;
- Potencial para o desenvolvimento de IA mais autônoma e sustentável.
Tecnologia que aprende com o cérebro
Diferente dos chips digitais tradicionais, que apenas simulam o cérebro por meio de cálculos matemáticos, os novos dispositivos da USC utilizam movimentos de íons para transmitir sinais elétricos, assim como ocorre nas conexões entre neurônios biológicos. Esse mecanismo faz com que cada unidade funcione como um sistema autônomo de processamento e memória, tornando o aprendizado das máquinas mais natural e eficiente.
O núcleo da tecnologia é o memristor difusivo, desenvolvido pelo professor Joshua Yang e sua equipe. Esse componente permite que um único transistor execute o papel de um neurônio inteiro, substituindo as dezenas de transistores normalmente necessários. Isso reduz o tamanho dos chips, o consumo de energia e o desperdício de materiais, criando um design eletrônico mais limpo e sustentável.
Química e engenharia unidas para a próxima geração de chips
Os pesquisadores combinaram princípios da neurociência, física e engenharia eletrônica para criar um sistema em que os sinais elétricos e químicos trabalham juntos. Nos testes laboratoriais, os neurônios artificiais conseguiram simular funções cognitivas complexas, como aprendizado e planejamento, por meio da movimentação controlada de íons de prata em materiais de óxido, processo análogo à comunicação sináptica natural.
Contudo, o avanço ainda enfrenta desafios. Uma das metas da equipe é substituir a prata por elementos mais acessíveis e compatíveis com a indústria de semicondutores, permitindo a produção em larga escala. Se isso ocorrer, os dispositivos poderão ser integrados a computadores, robôs e sistemas de IA capazes de aprender com o ambiente de forma autônoma e com gasto energético mínimo.
O futuro da inteligência artificial sustentável
A criação desses neurônios artificiais marca um salto significativo na busca por máquinas que pensem e aprendam como humanos, mas sem o custo ambiental das tecnologias atuais. À medida que conjuntos maiores desses neurônios forem organizados, será possível atingir níveis inéditos de velocidade, eficiência e adaptabilidade.
Com essa fusão entre biologia e engenharia, os pesquisadores apontam para uma nova era da computação, um futuro em que a inteligência artificial será não apenas mais poderosa, mas também energeticamente responsável.
