Houve um tempo em que os computadores e o cérebro humano habitavam universos paralelos, incapazes de realmente se comunicarem. O primeiro, altamente eficiente em cálculos, mas cego à complexidade do mundo real; o segundo, um milagre evolucionário na interpretação do caos visual, mas limitado em poder computacional puro. Hoje, essa lacuna está sendo fechada, graças ao chip neuromórfico. desenvolvido na Universidade RMIT. Este dispositivo microscópico faz mais do que apenas ver: ele interpreta e memoriza, assim como nossos cérebros. Sem depender de computadores externos, ele detecta movimentos, cria memórias visuais e processa informações com uma eficiência energética que deixa os sistemas digitais tradicionais no chinelo.
No centro desta revolução do chip neuromórfico está o dissulfeto de molibdênio, um material tão fino que é quase bidimensional, mas capaz de se comportar como os neurônios do nosso cérebro.
A estrutura do cérebro artificial
O dispositivo usa uma abordagem radicalmente diferente dos sistemas tradicionais visão artificial. Em vez de capturar e analisar cada quadro (o que requer enormes recursos computacionais), o chip neuromórfico detecta apenas mudanças significativas no ambiente ao redor, um processo conhecido como “detecção de bordas”.
Como explica o Professor Sumeet Walia, diretor do Centro de Materiais e Sensores Optoeletrônicos da RMIT:
“Este dispositivo de teste imita a capacidade do olho humano de capturar luz e a capacidade do cérebro de processar informações visuais.”
Isso permite que você perceber instantaneamente mudanças no ambiente e criar memórias sem consumir grandes quantidades de dados e energia.
A tecnologia é baseada na redes neurais de pico (SNN), que funcionam como neurônios reais, ativando-se por meio de sinais discretos ou “picos”. No coração do dispositivo está o dissulfeto de molibdênio (MoS₂), um composto metálico com defeitos em nível atômico que pode detectar luz e convertê-la em sinais elétricos, assim como os neurônios no cérebro humano.
Aplicações revolucionárias
As implicações dessa tecnologia são vastas e disruptivas. No veículos autônomos, sistemas de visão com chips neuromórficos poderiam detectar mudanças na cena quase instantaneamente, permitindo reações imediatas que poderiam salvar vidas.
Para robótica avançada, essa tecnologia oferece a possibilidade de interações mais naturais. “Para robôs que trabalham em estreita colaboração com humanos na produção ou como assistentes pessoais, a tecnologia neuromórfica pode permitir interações mais naturais”, diz Professor Akram Al-Hourani, vice-diretor do COMAS e coautor do estudo publicado na Advanced Materials Technologies.
A equipe agora está ampliando o protótipo de pixel único para uma gama maior de dispositivos baseados em MoS₂, graças ao financiamento do Conselho Australiano de Pesquisa. Conforme relatado Fabricação australiana, o doutorando Thiha Aung, primeiro autor do estudo, demonstrou que o MoS₂ atomicamente fino pode replicar precisamente o comportamento de um neurônio “integra-e-dispara”, um elemento fundamental das redes neurais de pico.
O futuro da visão e dos chips neuromórficos
“Embora nosso sistema imite alguns aspectos do processamento neural do cérebro, particularmente na visão, ainda é um modelo simplificado”, admite Walia. A equipe vê seu trabalho como um complemento à computação tradicional, não um substituto. Os sistemas convencionais se destacam em muitas tarefas, enquanto a tecnologia neuromórfica oferece vantagens significativas no processamento visual, onde a eficiência energética e a operação em tempo real são essenciais.
Os pesquisadores também estão explorando outros materiais além do MoS₂ que podem ampliar as capacidades do infravermelho, abrindo novas possibilidades para monitorar emissões globais e detectar de forma inteligente contaminantes como gases tóxicos, patógenos e produtos químicos.
Em breve, esses sistemas de visão computacional mais eficientes e eficazes poderão tornar as tecnologias tradicionais de visão digital obsoletas. Como sugerimos só no começo: será uma nova era em que a inteligência artificial projetará autonomamente seus próprios chips neurais, levando-nos a uma simbiose criativa entre a mente humana e a inteligência artificial.
