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sábado, 9 de abril de 2011

Computador molecular criativo “pensa” e se “cura” como o cérebro



Os padrões envolvidos no processador molecular imitam os padrões vistos no cérebro humano. Crédito: cortesia de Anirban Bandyopadhyay.

Os padrões envolvidos no processador molecular imitam os padrões vistos no cérebro humano. Crédito: cortesia de Anirban Bandyopadhyay.

Computadores digitais feitos de silício processam informações sequencialmente; isto quer dizer que eles executam um bit por vez em cada um de seus canais. Agora, uma equipe de pesquisadores do Japão e da Universidade Tecnológica de Michigan, EUA, construiu um computador utilizando moléculas orgânicas em um substrato de ouro, capaz de processar informações maciças em paralelo, como faz o cérebro.

A idéia é de Anirban Bandyopadhyay do Instituto Nacional de Ciência dos Materiais e o trabalho teórico é do físico Ranjit Pati do Michigan Tech, cujo trabalho foi publicado na Nature Physics ontem, 25 de abril.

Embora os computadores atuais possam executar rapidamente trilhões de instruções por segundo, eles não atingem a inteligência de nosso cérebro. Nem tampouco eles veem, ouvem ou conversam com você ao mesmo tempo. Estas tarefas envolvem uma rede de informações que operam coletivamente, explica Pati.

O processamento de informação em computadores segue um padrão estabelecido ao longo dos circuitos que não muda. O contrário acontece no cérebro. Os impulsos elétricos viajam dinamicamente através da rede neural e executam tarefas “hercúleas” ao mesmo tempo.

Os pesquisadores construíram o computador molecular com DDQ, uma molécula hexagonal composta de nitrogênio, oxigênio, cloro e carbono que se autoagrupam em duas camadas em um substrato de ouro.

A vantagem da molécula DDQ é que ela pode ser comutada em quatro fases diferentes – 0, 1, 2 e 3 – em comparação com o computador digital, que apenas usa uma chave binária – 0 e 1.

Os pesquisadores trabalharam com aproximadamente 300 moléculas que se comunicavam entre si ao mesmo tempo, durante o processamento de informação, para imitar o comportamento dos neurônios no cérebro.

Segundo Pati, a trama de circuitos de neurônios nos permite endereçar muitas questões a uma mesma rede, o que dá a inteligência no dispositivo. O resultado é que seu processador minúsculo pode resolver problemas que não são solucionados por algoritmos em computadores digitais, especialmente problemas que exijam interação entre as partes, tais como previsões de desastres naturais e surtos da doença. Para ilustrar esta característica, os pesquisadores imitaram dois fenômenos naturais na camada molecular: a difusão do calor e a evolução das células cancerosas.

Como se tudo isso não bastasse, o processador molecular também se “cura” quando há algum defeito. Esta propriedade vem da capacidade de autoorganização da monocamada molecular. “Nenhum computador construído pelo homem até hoje tem essa propriedade, mas o nosso cérebro tem. Se um neurônio morre, outro neurônio assume a sua função.” diz Bandyopadhyay.

Os cientistas acreditam que o novo conceito mudará a forma como as pessoas encaram a computação molecular.

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