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Intel apresenta maior computador neuromórfico inspirado no cérebro

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Intel apresenta maior computador neuromórfico inspirado no cérebro

Computador neuromórfico

A Intel usou seu processador neuromórfico Loihi 2 para construir o maior computador usando uma arquitetura que imita o cérebro construído até agora.

O sistema, batizado de Hala Point, é formado por 1.152 processadores Loihi 2 montados em seis racks padrão usados em gabinetes de servidores, o que equivale a um volume equivalente ao de um forno de micro-ondas. São 1,15 bilhão de neurônios artificiais, capazes de executar 380 trilhões de operações sinápticas por segundo.

Embora uma comparação direta com um computador eletrônico tradicional seja complicada, a Intel afirma que o Hala Point consome 100 vezes menos energia do que um sistema tradicional ao rodar problemas de otimização combinatória. A maior eficiência energética sempre foi um dos principais argumentos para o desenvolvimento de arquiteturas baseadas em componentes que imitam os neurônios e as sinapses, como os memoristores.

“O Hala Point é o primeiro sistema neuromórfico em grande escala a demonstrar eficiências computacionais de última geração em cargas de trabalho de inteligência artificial convencionais. A caracterização mostra que ele pode suportar até 20 quatrilhões de operações por segundo, ou 20 petaops, com uma eficiência superior a 15 trilhões de operações de 8 bits por segundo por watt (TOPS/W) ao executar redes neurais profundas convencionais,” anunciou a Intel.

Intel apresenta maior computador neuromórfico inspirado no cérebro

O computador neuromórfico é baseado em processadores Loihi 2, mas também possui milhares de processadores x86.

Promessas e dificuldades

O primeiro protótipo do computador neuromórfico Hala Point ficará instalado no Laboratório Nacional Sandia, nos EUA, cuja equipe planeja usá-lo justamente para desenvolver uma nova ciência da computação baseada no cérebro.

A principal diferença em termos de arquitetura é que a computação neuromórfica é uma implementação de computação na memória, ou seja, os dados não precisam trafegar entre a memória e o processador – assim como no cérebro, computação e memória ocorrem nos mesmos “componentes”.

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Parece simples, mas quando se trata do uso prático, especificamente de como programar os computadores, existem quase tantas diferenças entre um computador comum e um computador neuromórfico quanto as que existem entre um computador comum e um computador quântico. Assim, se não sabemos ainda como programar os computadores quânticos, precisamos igualmente teorizar e implementar linguagens de programação neuromórfica, o que inclui os compiladores, que traduzem os comandos das linguagens de programação em instruções que os componentes neuromórficos entendem.

Por exemplo, os números de desempenho anunciados pela Intel, que foram alcançados pelo Hala Point, são comparáveis ao que se obtém com arquiteturas construídas com unidades de processamento gráfico (GPUs) e unidades centrais de processamento (CPUs). Contudo, a comparação é complicada porque os programas de treinamento de IA atuais não rodam diretamente em um hardware neuromórfico.

Assim, o anúncio da empresa de que os “recursos exclusivos do Hala Point poderão permitir o futuro aprendizado contínuo em tempo real para aplicações de IA, como solução de problemas científicos e de engenharia […], grandes modelos de linguagem (LLMs) e agentes de IA” deve ser visto com cautela, pelo menos a curto prazo.

Intel apresenta maior computador neuromórfico inspirado no cérebro

A comparação com os computadores eletrônicos ainda é motivo de controvérsia entre os especialistas. [Imagem: Intel]

Trilhando o caminho

Os processadores neuromórficos Loihi 2, que formam a base do Hala Point, usam princípios de computação como as redes neurais de picos (SNNs) assíncronas e baseadas em eventos, memória e computação integradas e conexões esparsas e em constante mudança. Os neurônios artificiais que compõem o processador se comunicam diretamente entre si, em vez de se comunicarem através da memória, o que é uma das principais razões para a redução no consumo geral de energia.

Além dos 1.1152 processadores neuromórficos, o sistema Hala Point também inclui 2.300 processadores eletrônicos comuns, para conexão com o mundo exterior e para rodar programas comparativos. O consumo geral de energia do sistema alcançou um máximo de 2.300 watts durante os primeiros testes, fornecendo um total de 16 petabytes por segundo (PB/s) de largura de banda de memória, 3,5 PB/s de largura de banda de comunicação entre núcleos e 5 terabytes por segundo (TB/s) de largura de banda de comunicação entre chips.

“Juntamente com um ecossistema de mais de 200 membros da Comunidade de Pesquisa Neuromórfica Intel (INRC), incluindo importantes grupos acadêmicos, laboratórios governamentais, instituições de pesquisa e empresas em todo o mundo, a Intel está trabalhando para ampliar os limites da IA inspirada no cérebro e fazer progredir esta tecnologia, partindo de protótipos de pesquisa rumo a produtos comerciais líderes do setor nos próximos anos,” finalizou a empresa.


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1 Comentário

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Ciência

Jovens para sempre: será mesmo possível evitar o envelhecimento?

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“Eu sou aquele maluco que está tentando não morrer”, diz Bryan Johnson, com uma dose de orgulho e outra de humor, na bio do seu Instagram. Nas redes sociais, o empresário americano de 46 anos detalha seus esforços para voltar a ter o organismo de alguém com 18. A lista inclui fazer exercícios de “um atleta profissional de rejuvenescimento” (como ele mesmo se define), seguir uma dieta ultrarregrada (com direito a uma “mistura da longevidade” que contém alguns dos seus 111 suplementos diários) e ter uma noite de sono perfeita (o que exige, entre outras condições, encontrar o travesseiro da espessura certa para não bloquear a circulação das veias do pescoço).

Não para por aí. Johnson, que diz investir cerca de US$ 2 milhões por ano na tentativa de rejuvenescer, também teria editado seu DNA “em uma ilha secreta para viver para sempre” e recebido “300 milhões de células-tronco” para ter “articulações super-humanas”, segundo anuncia aos seus mais de 1 milhão de inscritos no YouTube. Todo o esforço é acompanhado por uma equipe que o empresário contratou em 2021 para analisar pesquisas sobre longevidade e monitorar dados sobre os órgãos dele.

Na descrição do seu canal, o americano declara que, graças ao seu “protocolo”, já “alcançou uma saúde metabólica equivalente ao top 1,5% dos jovens de 18 anos, 66% menos inflamação do que a média para uma criança de 10 anos e reduziu sua velocidade de envelhecimento em 31 anos”. Sim, segundo o próprio, foi possível estimar tudo isso com rigor científico. Tanto que, hoje, comemora seu aniversário a cada 19 meses.

O milionário não está sozinho nesse empenho, e chegou a criar o ranking Rejuvenation Olympics (“Olimpíadas do rejuvenescimento”, em tradução livre), para competir com outras pessoas pela menor taxa de envelhecimento. Quem lidera a disputa atualmente é Brooke Paulin — biohacker que vive em Chicago e que, no Instagram, ostenta orgulhosa a ideia de que envelhece só “0,64 ano” a cada 12 meses.

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Ciência

Como o código de barras, que completa 50 anos, revolucionou o comércio global

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O primeiro código de barras moderno foi escaneado há 50 anos – em um pacote de 10 chicletes, em um supermercado, em Troy (EUA).

Cinquenta anos remete a um tempo antigo para a maioria das tecnologias, mas essa ainda está em alta. Mais de 10 bilhões de códigos de barra são lidos todos os dias em todo o mundo. E novos tipos de símbolos, como os códigos QR, criaram ainda mais usos para a tecnologia.

Eu teria sido como a maioria das pessoas, sem nunca pensar duas vezes na humilde codificação, se minha pesquisa como acadêmico de mídia na Universidade Clemson (EUA) não tivesse tomado alguns rumos estranhos. Em vez disso, passei um ano da minha vida vasculhando os arquivos e artigos de jornais antigos para saber mais sobre as origens deste método visual legível por máquinas – e acabei escrevendo um livro sobre a história cultural do código de barras.

Embora ele não tenha anunciado o fim dos tempos, como os teóricos da conspiração chegaram a temer, deu início a uma nova e revolucionária era no comércio global.

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Os códigos de barras foram uma invenção da indústria de alimentos

Apesar de o mundo ter mudado muito desde meados da década de 1970, o Código Universal de Produto (UPC) – no qual a maioria das pessoas pensa quando ouve a palavra “código de barras” – não mudou. Ele foi escaneado pela primeira vez (no histórico pacote de chicletes) em 26 de junho de 1974 e continua, basicamente, idêntico aos bilhões de códigos de barras lidos em lojas de todo o mundo, atualmente.

Quando o primeiro UPC foi escaneado, era o resultado de anos de planejamento do setor de supermercados dos Estados Unidos. No final da década de 1960, os custos de mão de obra estavam aumentando rapidamente e o inventário (contagem, identificação e classificação dos produtos) estava se tornando cada vez mais difícil de rastrear. Os executivos do ramo esperavam que o novo método de leitura digital pudesse ajudá-los a resolver esses dois problemas, e acabaram acertando.

No início da década de 1970, o setor criou um comitê que desenvolveu o padrão de dados UPC e escolheu o símbolo de código de barras da IBM (empresa de tecnologia da informação), em vez de meia dúzia de designs alternativos. Tanto o padrão de dados quanto o símbolo ainda são usados até hoje.

Com base nas notas de reuniões que encontrei no Arquivo Goldberg da Stony Brook University, as pessoas que desenvolveram o sistema UPC achavam que estavam fazendo um trabalho importante. Entretanto, elas não tinham ideia de que estavam criando algo que sobreviveria por tanto tempo.

Até mesmo as estimativas otimistas do setor de supermercados previam que menos de 10.000 empresas usariam códigos de barras. Como resultado, a digitalização do primeiro código de barras UPC recebeu pouca atenção na época.

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Alguns jornais publicaram artigos curtos sobre o evento de lançamento, mas não foram exatamente notícias de primeira página. A importância só se tornou aparente anos mais tarde, à medida que os códigos de barras se tornaram uma das infraestruturas de dados digitais de maior sucesso no mundo.

Os códigos de barras criaram uma revolução no espaço de prateleiras

A invenção não mudou apenas a experiência de finalização de uma compra. Ao tornar os produtos legíveis por máquina, eles permitiram grandes melhorias no rastreamento de estoque. Isso significava que os itens que vendiam bem poderiam ser reabastecidos rapidamente quando os dados indicassem, exigindo menos espaço nas prateleiras para qualquer produto individual.

Como escreveu o especialista em código de barras Stephen A. Brown, a redução da necessidade de espaço nas prateleiras permitiu uma rápida proliferação de novos produtos. Você pode culpar os códigos pelo fato de seu supermercado vender 15 tipos de pasta de dente quase indistinguíveis.

Da mesma forma, as superlojas de hoje, provavelmente, não existiriam sem a enorme quantidade de dados de inventário que os sistemas produzem. Como disse o professor Sanjay Sharma, do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts), “se os códigos de barras não tivessem sido inventados, todo o layout e a arquitetura do comércio seriam diferentes”.

Outros setores aderiram rapidamente

O mecanismo nasceu no setor de supermercados, mas não ficou confinado aos corredores de alimentos por muito tempo. Em meados da década de 1980, o sucesso do sistema UPC incentivou outros setores a adotar os códigos de barras. Por exemplo, em um período de três anos, o Walmart, o Departamento de Defesa e o setor automotivo dos Estados Unidos começaram a usá-los para rastrear objetos nas cadeias de suprimentos.

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As empresas privadas de transporte também adotaram o mecanismo para capturar dados de identificação. A FedEx e a UPS (setores de remessas) até criaram seus próprios símbolos de código de barras.

Como explicou o sociólogo Nigel Thrift, no final da década de 1990, eles tornaram-se “um elemento crucial na história da nova forma de mundo”. Ajudaram a permitir a rápida globalização de formas que seriam difíceis de imaginar se não existissem.

Preto e branco e despercebido por toda parte

Para alguém que ficou tão interessado nesta história – como eu, que fiz uma tatuagem no meu braço do código de barras do International Standard Book Number do meu último livro -, a passagem silenciosa do 50º aniversário do código de barras parece quase poética.

Cresci em um mundo onde eles estavam por toda parte: nos produtos que comprei, ingressos de shows que digitalizei, pacotes que recebi.

Como a maioria das pessoas, raramente pensei neles, apesar – ou talvez por causa – de sua onipresença. Só quando comecei a pesquisar para meu livro é que percebi como um código de barras em uma embalagem de chiclete desencadeou uma cadeia de eventos que transformou o mundo.

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Por décadas, eles têm sido um cavalo de batalha operando no pano de fundo de nossas vidas. Os humanos modernos os escaneiam inúmeras vezes todos os dias, mas raramente pensamos neles porque não são chamativos e simplesmente funcionam – na maioria das vezes, pelo menos.

À medida que os códigos de barras continuam a se movimentar em sua velhice, eles são um lembrete de que as tecnologias aparentemente enfadonhas costumam ser muito mais interessantes e importantes do que a maioria das pessoas imagina.

Este artigo foi escrito por Jordan Frith, professor de comunicação da Universidade Clemson, nos Estados Unidos. O texto foi publicado originalmente no site The Conversation.


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Ciência

Para matar mamutes, primeiros americanos faziam armadilhas em vez de atirar lanças

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Desenhos em cavernas que retratam a caça de mamutes costumam mostrar ataques feitos com lanças. Mas essa não era a única forma que os antigos humanos tinham para abater esses animais. Pesquisadores da Universidade da Califórnia em Berkeley, nos Estados Unidos, descobriram que os primeiros humanos das Américas usavam pedras cortantes para caçar bichos que habitavam o continente há 13 mil anos.

Em um artigo divulgado na última quarta-feira (21) no periódico PLOS ONEos cientistas apresentaram os achados de um estudo que reexaminou várias evidências históricas. O estudo revelou que, durante a Era Glacial, os humanos empregavam armadilhas para capturar presas como mamutes.

Um dos primeiros grupos humanos a se estabelecer no continente norte-americano foi o povo de Clóvis, que surgiu no final da Era Glacial. Esse nome foi atribuído devido à descoberta predominante de seus artefatos na cidade de Clovis, nos Estados Unidos. Eles são conhecidos por suas lanças afiadas, denominadas “pontas de Clovis”. Você pode ver um exemplo delas abaixo.

As pontas de Clovis, feitas a partir de diferentes materiais — Foto: Scott Byram
As pontas de Clovis, feitas a partir de diferentes materiais — Foto: Scott Byram

Anteriormente, acreditava-se que esse povo utilizava essas armas como lanças de longo alcance para a caça. No entanto, ao reexaminar artefatos arqueológicos e conduzir o primeiro estudo experimental com armas de pedra, os pesquisadores descobriram que os humanos podem ter colocado suas lanças no chão e inclinado a arma para cima, criando uma espécie de armadilha para empalar os animais. Essa técnica teria permitido que a força da investida penetrasse de forma mais profunda no corpo da presa.

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