Em abril de 2024, a Universidade Western Sydney, na Austrália, está programando o lançamento de uma enorme novidade na área de computação: o supercomputador DeepSouth.

Este não é um supercomputador comum. Ele se destaca por sua capacidade de simular a complexidade do cérebro humano, empregando uma técnica chamada neuromorfismo, que replica os processos biológicos humanos e deve ajudar cientistas a entenderem o funcionamento do órgão do sistema nervoso, além de abrir novas possibilidades em outras frentes.

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Características do DeepSouth

O DeepSouth difere dos supercomputadores tradicionais principalmente em sua capacidade de realizar operações sinápticas – 228 trilhões por segundo, para ser preciso. Essas operações nada mais são que uma simulação do processo que ocorre nas sinapses do cérebro humano.

As sinapses são as junções entre os neurônios, através das quais os impulsos nervosos são transmitidos. Em um cérebro humano, bilhões de sinapses trabalham em conjunto para processar informações, permitindo que o cérebro realize suas funções complexas com eficiência energética notável.

Sendo assim, o número de operações que o DeepSouth é capaz de realizar é comparável ao número estimado de operações no cérebro humano.

Diferentemente dos sistemas tradicionais que se baseiam na arquitetura de Von Neumann (com CPU e memória separadas), o DeepSouth integra uma rede de neurônios artificiais interconectados. Isso permite que ele simule grandes redes de neurônios, consumindo significativamente menos energia e ocupando menos espaço físico do que os supercomputadores convencionais.

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Benefícios e aplicações práticas

O DeepSouth promete avançar nosso entendimento do cérebro e desenvolver aplicações de computação em escala cerebral em campos diversos, como sensoriamento, biomedicina, robótica, espaço e aplicações de IA em larga escala. Ele também é configurável e escalável, permitindo que seja expandido ou reduzido conforme necessário para diferentes aplicações.

Cinco das grandes vantagens que se espera ter com o DeepSouth incluem:

• Inteligência artificial mais eficiente: Simulando o cérebro, o DeepSouth pode criar maneiras mais eficientes de realizar processos de IA do que os modelos atuais.
• Processamento paralelo super-rápido e com menor consumo de energia: O cérebro humano processa o equivalente a um exaflop (um bilhão de bilhões de operações matemáticas por segundo) com apenas 20 watts de energia. O DeepSouth, usando engenharia neuromórfica, pode processar grandes quantidades de dados rapidamente e com menos energia.
• Escalabilidade: O design do sistema permite expansão fácil, adicionando mais hardware para sistemas maiores ou reduzindo para aplicações portáteis ou econômicas.
• Design reconfigurável: A utilização de Field Programmable Gate Arrays (FPGA) permite reprogramação de hardware, facilitando a adição de novos modelos de neurônios, esquemas de conectividade e regras de aprendizagem.
• Disponibilidade comercial: O DeepSouth depende de hardware comercialmente disponível, o que garante melhorias contínuas e replicação fácil em centros de dados globais.

A pesquisa e desenvolvimento por trás do DeepSouth são fruto de uma colaboração entre a Universidade Western Sydney, a Universidade de Sydney, a Universidade de Melbourne e a Universidade de Aachen, na Alemanha.