O Human Brain Project (Projeto Cérebro Humano, ou HBP) está
desenvolvendo a tecnologia necessária para criar um computador que simule o
funcionamento do cérebro.
O projeto formado por 135 instituições, a maioria delas europeia,
também visa a construir um banco de dados que reunirá milhares de estudos
publicados anualmente no campo da neurociência.
O objetivo é construir novas tecnologias inspiradas na forma
como o cérebro "computa". Apesar dos avanços da tecnologia de computação,
ela ainda não é capaz de simular funções cerebrais complexas.
"Devemos começar
a compreender o que torna o cérebro humano único, os mecanismos básicos por
trás da cognição e do comportamento e como diagnosticar objetivamente doenças
cerebrais", disse Henry Markram, diretor do HBP na Ecole Polytechnique
Fédérale de Lausanne (EPFL), na Suíça.
Para isso será preciso desenvolver, paralelamente, computadores
com maior capacidade de memória para processar as vastas quantidades de
informação que serão geradas. Dentro de uma década, supercomputadores deverão
ser poderosos o suficiente para criar uma primeira simulação do cérebro humano
- ainda que em versão "rascunho".
O HBP pode ser visto como um equivalente, na neurociência,
ao Projeto Genoma Humano, que envolveu milhares de cientistas de todo o mundo
trabalhando juntos para sequenciar nosso código genético. Aquele estudo levou
mais de uma década e custou centenas de bilhões de dólares.
Mas enquanto o Projeto Genoma mapeou cada uma das três
bilhões de bases químicas que compõem o nosso DNA, o Projeto Cérebro Humano -
que vai custar em torno de US$ 1,6 bilhão - não se propõe a mapear todo o
cérebro humano.
Com cerca de 100 bilhões de neurônios (células nervosas) e
100 trilhões de conexões sinápticas, nosso cérebro é complexo demais. Então, a ideia é criar várias simulações por computador.
Cientistas da University of Manchester, na Inglaterra, estão
construindo um modelo que simulará cerca de 1% da função cerebral. O projeto
SpiNNaker é liderado por Steve Furber, um pioneiro da indústria da computação.
"Passei minha carreira construindo computadores
convencionais e vi seu desempenho crescer espetacularmente", disse Furber.
"Ainda assim, eles têm dificuldade de fazer coisas que os seres humanos
fazem instintivamente. Até bebês pequenos conseguem reconhecer suas mães, mas
programar um computador para reconhecer uma pessoa em particular é possível,
mas muito difícil".
Computadores Neuromórficos
Desvendar o segredo do aprendizado - os cientistas acreditam
- traria vastos benefícios para a tecnologia da informação, resultando em
computadores neuromórficos, ou seja, máquinas capazes de "aprender",
como o cérebro humano.
"Com esse conhecimento, poderíamos produzir chips de
computador com habilidades cognitivas específicas que imitam o cérebro humano.
Por exemplo, com habilidade de analisar multidões, ou de tomar decisões a
partir de vastas quantidades de informações complexas", disse Markram.
Esses cérebros digitais também permitiriam que pesquisadores
comparassem, usando modelos computadorizados, cérebros saudáveis e doentes.
Doença Cerebral
Um objetivo central do HBP é permitir que os especialistas
tenham uma compreensão mais científica das bases das doenças do cérebro,
criando um mapa dos transtornos neurológicos e mostrando como eles se
relacionam uns com os outros. A equipe espera que isso ajude profissionais de
saúde mental a diagnosticar e tratar doenças do cérebro.
Por seu alto custo, o HBP está sendo alvo de críticas.
Alguns acham, por exemplo, que o projeto pode drenar recursos que poderiam ser
destinados a outros projetos de pesquisa neurocientífica.
Outros questionam se o HBP não seria ambicioso demais, e se
será mesmo capaz de atingir seu objetivo: produzir, dentro de uma década, uma
revolução na forma como entendemos o cérebro humano.
Steve Furber acredita, no entanto, que este é o momento de
tentar: "Vamos fazer progresso, mesmo se não atingirmos aquele objetivo final.
E (esse progresso) trará grandes benefícios para a medicina, a computação e a
sociedade".
Cérebro x Computador
Computadores são excelentes para fazer operações simples com
rapidez. São capazes de fazer cálculos matemáticos, por exemplo, com muito
maior velocidade do que o homem. O cérebro, no entanto, é muito mais eficiente
quando se trata de realizar tarefas que envolvem compreensão e aprendizado.
Os chamados supercomputadores estão ficando cada vez mais
rápidos. Os maiores possuem velocidades de processamento medidas em petaflops,
ou 1000 trilhões de operações por segundo. (A sigla Flops quer dizer Floating
Point Operations per Second.)
O supercomputador chinês Tianhe-2, o mais poderoso do mundo,
é capaz de realizar 34 petaflops por segundo, mas essa capacidade pode subir
para 100 petaflops por segundo.
No entanto, para que apenas comecemos a simular a atividade
do cérebro humano em tempo real, será necessário um computador exaflop - dez
vezes mais rápido do que o Tianhe-2 funcionando em potência máxima.
Acredita-se que o primeiro computador exaflop, capaz de um
bilhão de bilhões de cálculos por segundo, será desenvolvido dentro de alguns
anos.
Se utilizasse tecnologias atuais, no entanto, um computador
tão poderoso como esse precisaria de quase uma usina de energia inteira para
alimentá-lo. O cérebro humano, em comparação, precisa de apenas 30 watts, a
energia necessária para acender uma luz.
Fonte: BBC Brasil