HISTÓRIA DO COMPUTADOR
- 52 - O futuro que vem aí
Computador também poderá
usar neurônios
no seu cérebro
Testes
nos EUA mostram ser possível, o problema é a vida curta
Existem
muitos caminhos possíveis na evolução do computador,
alguns deles já mostrados nesta série. Até mesmo o
DNA que forma os genes humanos já foi testado, com excelentes resultados
nos cálculos. Outro sistema experimental é o que utiliza
neurônios como os do cérebro humano, colados numa placa de
silício, formando uma rede viva capaz de processar informações
em grande velocidade.
A pesquisa
vem sendo feita na Universidade Johns Hopkins, em Baltimore (EUA), por
cientistas como Richard Potember. Ele experimentou utilizar uma cola produzida
com enzimas para prender neurônios numa placa de silício,
desenhando os circuitos com uma tinta de enzimas que atrai os axônios
(os prolongamentos dos neurônios). Assim, obteve um chip que funciona
como os atuais processadores, com duas diferenças importantes: a
maior capacidade de processamento e o fato de ser esta uma rede de comunicação
viva, que obriga o pesquisador a renovar a “cola” a cada três dias,
mantendo a temperatura entre 15 e 25 graus centígrados para que
o processador não morra.
Existem ainda
outras formas de se construir um computador para as futuras necessidades
da informática. Em artigo
na publicação eletrônica 21st Challenge, Franco
Vitaliano conta que em 25 de junho de 1992, o ônibus espacial Columbia
levou um passageiro incomum: a bactéria Halobacterium halobium,
comumente encontrada na área da Baía de San Francisco, nos
EUA. Essa bactéria tem sua cor formada por um único pigmento
encontrado em sua membrana celular, chamado bacteriarhodopsin (bR). A proteína
bR captura fótons de luz e os converte em energia celular para a
bactéria, conforme o experimento conduzido pelo professor Robert
Birge, diretor do Centro para Eletrônica Molecular da Universidade
de Siracusa, com apoio da Keck Foundation e da BioServe Space Technologies.
Para os pesquisadores
moleculares, a bR tem uma propriedade importante: permite construir aplicações
que alternam seu estado, exatamente como na lógica binária
dos sistemas atuais baseados em materiais semicondutores. Os pesquisadores
acreditam que podem alterar essa molécula para que reaja a estímulos
de raios laser verde e vermelho, alternando sua cor. Como um aplicativo
assim construído poderia armazenar algo como 480 gigabytes de dados
(o equivalente a 20 milhões de páginas de texto datilografado)
num espaço de apenas cinco centímetros cúbicos, com
a possibilidade de tal material ser lido, escrito ou apagado em cinco pico-segundos
(pico-segundo é a trilionésima parte do segundo), usando
a atual tecnologia de laser, a pesquisa se torna bastante interessante...
Microscópio
– O mesmo Richard Potember já patenteou também uma nova forma
de armazenagem de dados que utiliza um microscópio eletrônico
de tunelamento (STM – Scanning Tunneling Microscope). No processo descrito
por ele, é usada uma substância denominada tetracyanoquinodimethane
(TCNQ), que alterna de estados elétricos de alta para baixa impedância
em nível atômico, mediante estímulos do próprio
microscópio STM, da mesma forma como o campo magnético na
cabeça do drive altera os dados no disquete do computador.
Assim, tem
condições de armazenar o equivalente ao conteúdo dos
livros de uma biblioteca municipal num espaço super-reduzido: enquanto
a nova tecnologia DVD permite colocar num disco prateado até 20
gibabytes de dados (usando os dois lados do disco, em camada dupla), o
sistema proposto por Potember com o microscópio STM permitiria armazenar
centenas de terabytes de informação no mesmo espaço.
De imediato, com uma vantagem: não haveria mais necessidade de se
comprimir dados sonoros e visuais com sistemas tipo MPEG para caberem no
disco, o que significa um nível bem maior de qualidade audiovisual
resultante.
Dificuldades
– Existem problemas a sanar: desenvolver um chip de 64 MB de memória
significa hoje um investimento de US$ 1 bilhão, e o valor tende
a aumentar em relação à capacidade do chip pretendido,
tanto que a IBM precisou se unir à Toshiba e à Siemens para
desenvolverem os chips de 256 MB. Mas, alguns tipos de sistemas biomoleculares
poderão ter seus custos de desenvolvimento drasticamente reduzidos,
para poucos milhões de dólares, por dispensarem a criação
de complexos e caros circuitos de controle, já que os experimentos
podem ser controlados por química simples.
Por outro lado,
quando se trabalha no nível da teoria quântica, o princípio
estabelecido por Heidelberg estabelece que os elementos atômicos
alteram seu comportamento quando são observados, ou seja, ver o
processo acontecer já modifica o próprio processo. Assim,
torna-se impossível saber precisamente o que acontece no mundo atômico,
o que causa toda sorte de problemas, especialmente para os engenheiros
encarregados de criar sistemas semicondutores nesse nível.
Para evitar
esse problema, uma das formas é criar circuitos redundantes, de
forma a tornar predizível o comportamento dos circuitos, mas isso
implica em maiores custos de desenvolvimento. Já na tecnologia biomolecular
isso se torna simples, com a possibilidade de milhares de moléculas
serem usadas para transportar a mesma informação codificada,
sem grandes implicações quanto ao espaço necessário
a essa armazenagem de dados.
O outro grande
problema dos processadores clássicos é a dissipação
do calor nos chips. A idéia é imitar a Natureza, que prefere
usar a química, conseguindo grandes resultados em processamento
com um gasto mínimo de energia – como na formulação
do ácido desoxiribonucléico (o DNA). |