"Estamos no início de uma revolução": poderão os cérebros de laboratório vir a dominar a IA?

Um cérebro humano utiliza cerca de 20 watts para criar ligações entre 86 mil milhões de neurónios.
Um cérebro humano utiliza cerca de 20 watts para criar ligações entre 86 mil milhões de neurónios. Direitos de autor Unsplash
De  Aylin Elci
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Artigo publicado originalmente em inglês

Um campo de investigação em crescimento, conhecido como inteligência organoide, está a tentar reproduzir o cérebro humano para dominar a inteligência artificial (IA) e muito mais.

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À medida que a investigação sobre a inteligência artificial (IA) generativa se espalha rapidamente, alguns cientistas de todo o mundo já estão a trabalhar na próxima grande novidade: um campo que imagina computadores com cérebros reais, conhecido como biocomputação.

Os modelos atuais de IA utilizam redes de algumas centenas de milhões de neurónios, com neurónios extremamente simplificados, e requerem uma quantidade significativa de energia.

Entretanto, um cérebro humano utiliza muito menos energia para criar ligações entre cerca de 90 mil milhões de neurónios.

Se as atuais empresas de inteligência artificial quisessem reproduzir o número de ligações do cérebro humano, precisariam de uma central nuclear, segundo os especialistas.

Isto porque os modelos de IA generativa são sintéticos e precisam de ser alimentados por eletricidade para que os neurónios comuniquem entre si.

A biocomputação propõe uma mudança de paradigma fundamental ao utilizar neurónios reais e biológicos.

"Estamos no início de uma revolução", afirmou Fred Jordan, CEO e cofundador da Final Spark, ao Euronews Next.

Em 2014, ele e o seu colega Martin Kutter criaram uma das primeiras empresas de biocomputação do mundo. Atualmente, é uma das três empresas que trabalham neste domínio, juntamente com a Cortical Labs, na Austrália, e a Koniku, nos EUA.

'Construir um computador pensante'

Os biocomputadores são máquinas que utilizam neurónios vivos, capazes de raciocinar como os seres humanos e de criar ideias fora da sua própria experiência. São diferentes dos programas de IA como o ChatGPT, que só pode dar respostas a partir do conhecimento que tem na sua própria base de dados.

"Desde adolescente que o meu sonho era construir um computador pensante", disse Jordan, que decidiu há três anos que a combinação da inteligência artificial e da neurociência - "campos que normalmente não se encontram" - era a forma de atingir esse objetivo.

"O processamento de informação pelo cérebro é incrivelmente complexo e os computadores digitais atuais não estão à altura da tarefa", disse, "por isso pensámos que, uma vez que o hardware não é suficiente, vamos alterá-lo com neurónios vivos ou wetware".

Jordan e a sua equipa trabalham com neurónios obtidos através de um método desenvolvido há 15 anos que transforma células da pele humana em células estaminais e depois em neurónios.

Mas ainda ninguém conseguiu construir um biocomputador que passe no teste de Turing, que avalia se uma máquina é inteligente e consegue enganar um utilizador, fazendo-o pensar que é humana.

Qual é o estado atual da investigação em biocomputação?

O Final Spark trabalha com milhares de neuroesferas (estruturas 3D de neurónios vivos que são protótipos de biocomputadores, com menos neurónios e estabilidade) nas quais 10 000 neurónios vivem durante 100 dias, um período de tempo durante o qual Jordan e a sua equipa tentam compreender como treinar esses neurónios.

O objetivo é fazer com que as neuroesferas realizem "tarefas úteis", como aprender e memorizar informações (a isto também se chama neuroplasticidade), estimulando os neurónios através de elétrodos.

Mas não é uma tarefa fácil, uma vez que cada neuroesfera é diferente.

Para já, as neuroesferas da Final Spark só podem armazenar 1 bit de informação - "como um computador quântico de há 15 anos". Entretanto, o maior concorrente da empresa fez recentemente manchetes por ensinar neurónios vivos a jogar Pong.

Por isso, embora a biocomputação ainda não esteja a dominar o mundo, Jordan espera que a investigação acelere.

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"Todo o nosso trabalho é de dados abertos (open data), porque acreditamos que o maior risco não é a nossa concorrência, mas sim não encontrar a solução certa para a biocomputação", afirmou.

Nos próximos meses, a Final Spark irá associar-se a universidades de todo o mundo para que os estudantes possam realizar os seus próprios testes de estimulação de elétrodos à distância e tentar contribuir para a investigação sobre a neuroplasticidade.

"Espero que no próximo ano consigamos dominar certos aspetos da aprendizagem", disse Jordan.

"Neste momento, estamos a avançar em direções interessantes e inovadoras".

O que é que a biocomputação pode fazer?

A utilização mais evidente da biocomputação neste momento é substituir os processadores sintéticos utilizados pelas empresas de IA para reduzir o consumo de energia em "1 milhão a 10 mil milhões de vezes", disse Jordan, referindo-se aos dados do Professor Thomas Hartung da Johns Hopkins, que está a trabalhar em biocomputação com uma comunidade de cientistas da qual a Final Spark também faz parte.

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As empresas de IA precisam de aumentar a escala dos seus processadores para cada novo modelo, e a sua pegada de carbono também. Os neurónios e os biocomputadores, por outro lado, podem ser facilmente multiplicados e podem retirar ao campo da IA grande parte das suas emissões.

Jordan já está em contacto com dezenas de empresas da indústria tecnológica.

"Algumas compreendem o que estamos a tentar alcançar, mas a maioria não compreende. O que estamos a fazer parece-lhes ficção científica", explicou.

No entanto, a Frontiers, uma das revistas de investigação mais citadas do mundo, lançou recentemente uma secção sobre "inteligência organoide".

"Este reconhecimento foi muito importante para mim, porque não havia nada antes na investigação que reconhecesse a nossa atividade", disse Jordan.

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Para além de reduzir o consumo de energia de alguns projetos de IA, o que a biocomputação poderá fazer é "inimaginável", acrescentou, "porque os neurónios são auto-programáveis".

"Simplesmente não sabemos o que os biocomputadores serão capazes de fazer".

Poderão então dominar a humanidade?

"Os carros andam mais depressa do que os humanos e os computadores calculam mais depressa do que os humanos, mas nenhum deles dominou os humanos", afirmou Jordan.

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