Engenheiros australianos desenvolvem um computador analógico revolucionário que utiliza água em movimento, especificamente ondas sólitons, como base para o processamento de informações.
Diferentemente dos computadores digitais convencionais, que dependem de transistores e lógica binária, este computador analógico inovador opera por meio do comportamento das ondas de água. Os sólitons, ondas especiais altamente persistentes, são utilizados para realizar cálculos e processamentos.
Essa abordagem pioneira abre possibilidades interessantes, como a capacidade de imitar o funcionamento do cérebro, criar uma inteligência artificial mais autêntica e integrar processamento e memória de forma eficiente.
Embora outras demonstrações tenham sido feitas com base em princípios similares, utilizando luz ou hardware protônico, esta é a primeira vez que um computador é construído exclusivamente com água e sólitons especiais.
Os pesquisadores responsáveis pelo projeto destacam que várias previsões teóricas já foram feitas sobre computadores baseados em sólitons, mas esta é a primeira vez que um protótipo é desenvolvido com sucesso usando esse tipo específico de onda sóliton.
Computação com sólitons
Os pesquisadores desenvolveram um sistema de computação baseado em sólitons, que são pulsos de onda que mantêm sua forma e energia ao se propagarem. Diferentemente das ondas convencionais, como a luz, que perdem intensidade ao longo do tempo, os sólitons se autorreforçam e podem percorrer longas distâncias sem perder suas características.
O gerador de sólitons foi construído com água fluindo sobre uma superfície metálica inclinada, controlado por uma bomba elétrica. Os sólitons são criados por meio de um sinal elétrico que codifica dados, como temperatura, umidade e velocidade do vento, em um comportamento caótico. À medida que os sólitons fluem pelo plano inclinado, eles geram um novo padrão caótico.
O processamento ocorre ao ler esse novo padrão caótico usando uma câmera de alta velocidade e interpretar os dados como previsões para o futuro próximo, como o tempo. O protótipo do computador de água conseguiu prever o tempo para os próximos três dias com resultados equivalentes aos supercomputadores digitais utilizados atualmente para previsão do tempo.
Essa abordagem inovadora oferece perspectivas promissoras para a computação baseada em sólitons, proporcionando uma alternativa analógica aos computadores digitais tradicionais.
A previsão do tempo utilizando computação de reservatório é baseada em um conceito que permite realizar cálculos de forma autônoma, sem a necessidade de energia adicional. Os computadores de reservatório são do tipo analógico, o que significa que representam os dados de forma contínua, em contraste com os computadores digitais que utilizam representação binária discreta.
A natureza contínua da representação dos dados nos computadores de reservatório permite que eles sejam especialmente adequados para modelar eventos imprevisíveis que ocorrem em sequências caóticas, conhecidas como “séries temporais caóticas”. Isso os torna mais eficazes do que os computadores digitais na análise e previsão de certos fenômenos naturais.
Para compreender como os computadores de reservatório fazem previsões, pode-se imaginar um lago em que pedras grandes e pequenas são lançadas, e a análise das ondas resultantes permite deduzir se uma pedra grande ou pequena foi lançada. No caso do exemplo utilizado pelos pesquisadores, eles empregaram diferentes tamanhos de objetos (equivalentes a temperatura, umidade e vento) em diversos momentos (dados diários).
O reservatório faz previsões do tempo ao analisar a evolução das ondas e padrões de cada dado ao longo do tempo, seguindo as leis da física. Esse mesmo princípio pode ser aplicado para prever outros fenômenos, como taxas de câmbio, consumo de eletricidade, variações solares e mudanças na quantidade relativa de células maduras no sangue.
A computação de reservatório oferece uma abordagem inovadora para a previsão de eventos complexos, aproveitando a capacidade dos sistemas analógicos de capturar padrões e tendências em sequências caóticas, abrindo caminho para aplicações em diversas áreas.
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