Os computadores neuromórficos estão se aproximando rapidamente da realidade comercial e prometem revolucionar o modo como lidamos com a Inteligência Artificial, a computação de alto desempenho e até mesmo com a relação entre humanos e máquinas.
Nesse sentido, a expectativa de sua chegada ao mercado nos próximos três anos não é apenas um palpite otimista. Em outras palavras, trata-se de uma previsão baseada em mais de uma década de pesquisas intensas, parcerias estratégicas e avanços que unem neurociência, tecnologia de ponta e engenharia biomimética.
Desse modo, a Intel é uma das protagonistas dessa corrida tecnológica e já trabalha com esse tipo de dispositivo desde o ano de 2017. Tal processo é feito em colaboração com a Universidade de Princeton e outras 1,1 mil organizações acadêmicas, industriais e governamentais.
Portanto, neste conteúdo, iremos explicar o que são os computadores neuromórficos, bem como explorar os motivos pelos quais eles surgirão em até 3 anos. Em conjunto a isso, falaremos qual a diferença dos mesmos e dos computadores quânticos e também pensaremos na importância de criações como a desses dispositivos. Ademais, iremos discutir se vale a pena acompanhar os próximos momentos deles.
O que são os computadores neuromórficos?
Os computadores neuromórficos são sistemas computacionais projetados com o intuito de imitar o comportamento do cérebro humano em termos de processamento de informações, consumo de energia e capacidade de aprendizado.
Sendo assim, diferentemente dos computadores tradicionais, que têm base na arquitetura de von Neumann, os neuromórficos não separam memória e processamento. Ou seja, eles se baseiam em uma estrutura integrada que lembra os neurônios e sinapses do cérebro humano.
Desde 2017, a Intel desenvolve uma arquitetura neuromórfica batizada de Loihi, em parceria com a Princeton University. O objetivo? Levar a próxima geração da IA para um patamar mais próximo da neurociência, criando chips que funcionam como uma cópia biomimética do cérebro humano, mas em silício.
Três grandes avanços dessa nova arquitetura
Nas primeiras aplicações práticas, a computação neuromórfica mostrou alguns avanços significativos frente ao modelo tradicional. Tais aspectos consistem em:
- Baixo consumo de energia: do mesmo modo como as sinapses cerebrais operam com pouquíssima eletricidade, os chips neuromórficos também usam energia em níveis submilliwatt (menos de 1 mW). Isso representa uma economia energética massiva, essencial para sustentar uma sociedade conectada e baseada em Inteligência Artificial;
- Alta velocidade na transferência de dados: o modelo evoluiu de 100 milhões para 1,2 bilhão de “neurônios em silício”, o que pode ampliar drasticamente a capacidade de processamento e reduzir a latência nas decisões computacionais. Ainda estamos longe dos cerca de 100 bilhões de neurônios do cérebro humano, mas o progresso é promissor;
- Aprendizado adaptativo com menos dados: graças à plasticidade sináptica, os computadores neuromórficos podem aprender e se adaptar ao ambiente sem a necessidade de consumir grandes volumes de dados. Essa é uma característica crucial para dispositivos que operam na borda (edge computing).
Casos de uso inovadores
O ecossistema que foi desenvolvido pela Intel já mapeou 15 casos de uso para a tecnologia neuromórfica. Dessa forma, entre os mais surpreendentes, estão:
- Detecção de odores em fábricas: ao imitar o sistema olfativo dos humanos, o chip consegue “sentir” mudanças químicas no ar e determinar se o ambiente é perigoso para os trabalhadores;
- Leitura de gestos sem dispositivos físicos: os computadores neuromórficos conseguem interpretar gestos humanos em tempo real. Isso elimina a necessidade de teclados, mouses e telas sensíveis ao toque.
A biomimética como inspiração constante
Segundo Melvin Greer, que é cientista-chefe da Intel, a inspiração na natureza para resolver problemas não é novidade. Ele cita os trens-bala japoneses, cuja locomotiva foi inspirada no bico do beija-flor com o intuito de reduzir o ruído e melhorar a aerodinâmica, e as estruturas arquitetônicas romanas, que replicavam padrões naturais para melhorar a estabilidade. A partir disso, o mesmo princípio orienta a criação dos computadores neuromórficos.
Por que os computadores neuromórficos surgirão em até 3 anos?
Greer alerta que o modelo tradicional de computação, que possui base em processadores sequenciais e alto consumo de energia, está se tornando insustentável. Nesse sentido, ele aponta que o mundo atual não possui infraestrutura elétrica suficiente para sustentar:
- 50 bilhões de dispositivos IoT (Internet das Coisas);
- Milhões de data centers;
- Abastecer tanto residências quanto escritórios.
Nesse cenário, a eficiência energética dos computadores neuromórficos não é apenas uma vantagem. Adicionalmente, é uma necessidade urgente.
Inteligência Artificial e modelos fundacionais aceleram a mudança
A rápida evolução da IA, especialmente dos modelos fundacionais como por exemplo GPT, BERT e PaLM, impõe uma carga computacional gigantesca. Dessa maneira, treinar um único modelo desses pode custar milhões de dólares em energia elétrica. Então, a computação neuromórfica surge como solução para reduzir drasticamente esse custo e permitir aplicações mais acessíveis e sustentáveis.
Aposta da Intel no curto prazo
Com base nesses desafios, a Intel está apostando consideravelmente no desenvolvimento e comercialização de computadores neuromórficos para os próximos dois a três anos. Tal previsão se baseia em testes bem-sucedidos, crescimento de parcerias e maturidade da tecnologia, que já demonstra estabilidade e capacidade de execução em ambientes reais.
Qual a diferença entre computadores neuromórficos e computadores quânticos?
Por um lado, os computadores neuromórficos caminham para a aplicação comercial em poucos anos. Já os computadores quânticos ainda enfrentam grandes obstáculos técnicos para chegar ao mercado.
Em outras palavras, embora sejam promissores, os sistemas quânticos precisam operar em condições extremamente específicas. Isso é algo que limita sua escalabilidade e viabilidade econômica no curto prazo. Na sequência, estão alguns aspectos sobre isso:
- Ambientes a zero absoluto: a maioria dos computadores quânticos precisa operar em temperaturas próximas ao zero absoluto (-273,15 °C) para manter seus qubits estáveis e evitar interferências térmicas. Isso exige equipamentos de refrigeração altamente especializados e caros;
- Problemas com decoerência: variações mínimas de temperatura, pressão, vibração ou até mesmo campos eletromagnéticos e gravitacionais podem afetar o estado quântico dos qubits, causando perdas de informação e resultados inconsistentes;
- Emaranhamento quântico: quando dois qubits se entrelaçam de forma não intencional, ocorre o emaranhamento indesejado, comprometendo a precisão dos cálculos. Esse fenômeno ainda é um dos principais desafios para o uso comercial em larga escala.
Computadores neuromórficos: uma vantagem competitiva antecipada
Por conta disso, a Intel acredita que os computadores neuromórficos darão à empresa uma vantagem comercial antes mesmo que os computadores quânticos possam ser amplamente distribuídos. Ou seja, ainda que ambas as tecnologias tenham um futuro que é promissor, a neuromórfica se destaca por sua viabilidade técnica e energética no curto prazo.
A importância de criações como os computadores neuromórficos
Criar um sistema que consiga imitar o cérebro humano é mais do que somente uma façanha científica. Em adição, é uma resposta direta às demandas urgentes de um planeta que precisa de soluções sustentáveis, eficientes e escaláveis.
Desse modo, os computadores neuromórficos não apenas consomem menos energia do que os sistemas tradicionais, como também exigem volumes significativamente menores de dados para “aprender”. Isso os torna ideais para um mundo em que privacidade, agilidade e baixo consumo de recursos computacionais são cada vez mais valorizados.
Sendo assim, esses chips, inspirados na arquitetura neural do cérebro, operam de forma paralela e adaptativa. Isso é algo que lhes permite processar informações com velocidade e precisão superiores, especialmente em ambientes dinâmicos e imprevisíveis.
Aplicações práticas em diversos setores
Além de seu impacto direto na Inteligência Artificial, os computadores neuromórficos têm potencial para revolucionar várias áreas:
- Medicina: diagnósticos mais rápidos, personalizados e baseados em padrões neurais complexos;
- Indústria automobilística: veículos autônomos com tomada de decisão mais segura e eficiente em tempo real;
- Robótica: máquinas capazes de reagir a estímulos do ambiente com agilidade e autonomia semelhantes às de organismos vivos;
- Segurança: sistemas que aprendem padrões comportamentais e detectam anomalias com precisão crescente.
Portanto, essa tecnologia representa um avanço estratégico para o futuro computacional.
Vale a pena acompanhar os próximos momentos dos computadores neuromórficos?
Empresas como por exemplo Intel, IBM, Samsung e até mesmo startups especializadas já estão investindo pesado em computação neuromórfica. Nesse sentido, universidades de renome, como Princeton e Stanford, também lideram pesquisas nessa área. Isso é algo que indica que a chegada ao mercado não é uma possibilidade distante, mas sim uma realidade iminente.
A oportunidade de estar à frente
Para desenvolvedores, engenheiros, investidores e entusiastas de tecnologia, acompanhar essa evolução significa estar um passo à frente. Em outras palavras, os profissionais que entenderem como funcionam os computadores neuromórficos, suas vantagens e também suas aplicações, estarão melhor posicionados para inovar e transformar seus respectivos setores.
Resumindo, os computadores neuromórficos representam uma virada de chave na história da computação. Dessa forma, inspirados diretamente no cérebro humano, esses sistemas não apenas prometem mais eficiência e menos consumo de energia, mas também uma nova forma de interagir com a tecnologia — mais intuitiva, rápida e inteligente.
Com previsão de chegada ao mercado em até três anos, eles não são mais uma promessa distante, mas uma realidade palpável. Logo, tem o desejo de saber como os computadores neuromórficos vão impactar o seu setor? Acompanhe nossas atualizações e prepare-se para o futuro agora mesmo!
