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A tecnologia da imprecisão

palem.jpegSaiu na web a reportagem especial da revista Technology Review do MIT que relaciona as 10 tecnologias emergentes de 2008. Entre várias idéias interessantes e nomes sugestivos como Graphene Transistors, Connectomics ou Reality Mining, o tópico que mais me chamou a atenção é o trabalho de Krishna Palem (í  esquerda) da universidade de Rice que – como todo bom acadêmico de sobrenome indiano – trabalha numa idéia aparentemente maluca que pode abalar os alicerces da computação como uma ciência exata: os chips probabilí­sticos.

Palem acredita que os processadores consomem muita energia para garantir que seus circuitos lógicos sempre obtenham o mesmo resultado preciso (até a enésima casa) a todo momento. Ele defende a idéia de que se abrirmos mão de um pouco da precisão nos cálculos, os chips podem consumir bem menos energia, o que soa como música no ouvido dos ecologistas em tempos de aquecimento global.

proba_chip.jpg Suas idéias levaram ao desenvolvimento do chamado “probabilistic complementary metal-oxide semi­conductor technology” (PCMOS, imagem í  direita), que pode ser utilizado em aplicações onde um número exato não é tão necessário – como processamento de áudio ou ví­deo – ou seja, ele chegaria de vez em quando no resultado correto e perto dele na maioria dos casos.

Isso pode parecer o samba do indiano doido, mas nós – seres humanos – estamos acostumados a trabalhar com chutes e aproximações no nosso dia a dia. Por exemplo, quando manobramos um carro para estacioná-lo, não é necessário parar na distância exata da parede ou alinhá-lo paralelamente ao carro ao lado, só precisamos pará-lo numa posição onde que ninguém arranque seu retrovisor ou amasse a sua porta. Outro bom exemplo é quando enchemos a máquina de lavar roupa: não usamos uma balança para colocar até cinco ou seis quilos de roupas. Fazemos apenas uma estimativa baseada no bom senso e no nosso “olhômetro”.

Segundo Palem, todo cálculo feito por computador é feito em código binário (1 ou 0) cujo registro da informação depende do fluxo de elétrons que passam pelos transistores. Como essas partí­culas movem-se constantemente, eles geram um “ruí­do elétrico” que podem interferir nos cálculos. Assim, para garantir o resultado correto, a maioria dos chips aplicam uma voltagem relativamente alta.

O pesquisador acredita que se baixarmos a voltagem nas partes do circuito que calcula os últimos dí­gitos menos significativos – como o “3” em “21,693” – isso poderia fazer com que o resultado final saí­sse í s vezes errado. Mas se controlarmos essa imprecisão por meio de variação de voltagem e cálculos probabilí­sticos, seria possí­vel chegar num meio termo aceitável em termos de uso e capaz de gerar uma grande economia de energia. Celulares multimí­dia poderiam aumentar a autonomia de suas baterias em mais de 10 vezes.

Até a lei de Moore poderia tirar proveito desse conceito, já que í  medida que os transistores diminuem de tamanho, eles se tornam cada vez mais difí­ceis de serem controlados, tornando-se naturalmente “probabilí­sticos”, caindo como uma luva nas idéias de Palem.

Mais informações aqui. Apesar de que recomendo a leitura de toda a reportagem. Leitores mais hardcore podem saciar sua sede de conhecimento aqui.

Desde o século passado Mario Nagano analisa produtos e já escreveu sobre hardware e tecnologia para veículos como PC Magazine, IDGNow!, Veja e PC World. Em 2007 ele fundou o Zumo junto com o Henrique assumindo o cargo de Segundo em Comando, Editor de Testes e Consigliere.

  • Interessantíssimo!

  • Pergunta de pombo…. “E por que sempre quiseram tal precisão, se este estudioso indica não ser tão necessário?”

  • Palem não quer acabar com os cálculos exatos, já que eles são primordiais em vários aspectos da vida humana (em especial os que envolvem $$$). O que ele diz é que existem certas aplicações que não precisam de tanta precisão nos cálculos e que poderiam ser atendidos por chips que abram a mão de um pouco de precisão em troca de uma boa economia de energia.