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A Microsoft colocou seus servidores debaixo d’água – e funcionou!

Há pouco mais de dois anos, um cilindro do tamanho de um contêiner de transporte com o nome e o logotipo da Microsoft foi colocado no fundo do oceano na costa norte da Escócia. Dentro havia 864 servidores, e sua submersão fazia parte da segunda fase do Projeto Natick da gigante do software. Lançado em 2015, o objetivo do projeto é determinar a viabilidade de centros de dados subaquáticos alimentados por energia renovável offshore.

Alguns meses atrás, os servidores de alto mar foram trazidos de volta à superfície para que os engenheiros pudessem inspecioná-los e avaliar seu desempenho enquanto estavam submersos.

Mas espera – por que eles estavam lá, pra começo de conversa?

Por mais bizarro que pareça afundar centenas de servidores no oceano, na verdade existem várias boas razões para fazer isso. De acordo com a ONU, cerca de 40 por cento da população mundial vive a cerca de 90 quilômetros de um oceano. À medida que a conectividade com a Internet se expande para cobrir a maior parte do globo nos próximos anos, mais alguns milhões de pessoas ficarão on-line e muito mais servidores serão necessários para gerenciar o aumento da demanda e dos dados que irão gerar.

Em cidades densamente povoadas, os imóveis são caros e podem ser difíceis de encontrar. Mas sabe onde há muito espaço vazio e barato? No fundo do oceano. Este local também traz o benefício adicional de ser muito frio (isto é, dependendo de onde estamos falando; se você estiver olhando para a costa de, digamos, Mumbai ou Abu Dhabi, as águas estão mais quentes).

Os servidores geram muito calor e os datacenters usam a maior parte da eletricidade para resfriamento. Manter constantes não apenas a temperatura, mas também o nível de umidade é importante para o funcionamento ideal dos servidores; nenhum deles varia muito 30 metros abaixo da água.

E, finalmente, instalar data centers no fundo do oceano é, surpreendentemente, muito mais rápido do que em terra. A Microsoft afirma que seus cilindros de servidor levarão menos de 90 dias para ir da fábrica à operação, nada mal em comparação com a média de dois anos que leva para colocar um data center terrestre em funcionamento.

A equipe de Projetos Especiais da Microsoft operou o data center subaquático por dois anos, e levou um dia inteiro para desenterrá-lo e trazê-lo à superfície. Uma das primeiras coisas que os pesquisadores fizeram foi inserir tubos de ensaio no recipiente para coletar amostras do ar de dentro; eles vão usá-lo para tentar determinar como os gases liberados do equipamento podem ter impactado o ambiente operacional dos servidores.

O contêiner foi preenchido com nitrogênio seco após a implantação, o que parece ter criado um ambiente muito melhor do que o oxigênio pelo qual os servidores terrestres normalmente estão rodeados; a taxa de falha dos servidores na água foi apenas um oitavo da taxa típica da Microsoft para seus servidores em terra. A equipe acha que a atmosfera de nitrogênio foi útil porque é menos corrosiva que o oxigênio. O fato de nenhum ser humano ter entrado no contêiner durante todas as suas operações também ajudou (nada de mover os componentes, acender as luzes ou ajustar a temperatura).

Ben Cutler, gerente de projetos do grupo de pesquisa de Projetos Especiais da Microsoft que lidera o Projeto Natick, acredita que os resultados desta fase do projeto são suficientes para mostrar que vale a pena perseguir os data centers subaquáticos. “Estamos agora a ponto de tentar aproveitar o que fizemos em vez de sentir a necessidade de provar um pouco mais”, disse ele.

Cutler prevê colocar datacenters subaquáticos perto de parques eólicos offshore para alimentá-los de forma sustentável. Os data centers do futuro exigirão menos envolvimento humano, podendo ser gerenciados e operados principalmente por tecnologias como robótica e IA. Nesse tipo de datacenter “apagado”, os servidores seriam trocados cerca de uma vez a cada cinco anos.

A etapa final nesta fase do Projeto Natick é reciclar todos os componentes usados ​​para o data center subaquático, incluindo o vaso de pressão de aço, trocadores de calor e os próprios servidores – e restaurar o fundo do mar onde o cilindro voltou à sua condição original .

Se o otimismo de Cutler é um presságio do que está por vir, pode não demorar muito para que o fundo do oceano esteja repleto de datacenters sustentáveis ​​para alimentar nossa dependência cada vez maior de nossos telefones e da Internet.

Texto originalmente publicado pela Singularity Hub.

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O Uber quer se tornar totalmente elétrico até 2030, mas não será fácil

A pandemia de coronavírus tem sido um pesadelo geral, mas existem alguns aspectos positivos. Um deles é um foco renovado no meio ambiente. As emissões despencaram em todo o mundo quando os países entraram em quarentena e lockdown, e as cidades desde então vêm implementando novas medidas para reduzir a poluição e tornar as pessoas mais ativas e ambientalmente conscientes.

Seguindo a tendência, o líder do mercado de compartilhamento de veículos Uber anunciou recentemente que fará a transição para uma frota de carros 100% elétricos até 2030. Lyft, seu principal concorrente, fez um anúncio semelhante em junho. O compromisso das empresas que estão pegando carona em políticas verdes está ligado à pandemia? Não está claro; mas elas provavelmente teriam implementado essa mudança em algum momento no futuro próximo de qualquer maneira, e a pandemia pode simplesmente ter acelerado o processo (como aconteceu com outras tecnologias e tendências, como automação e trabalho remoto).

A pandemia não foi boa para o Uber; para começar, ninguém realmente ia a lugar nenhum nos últimos meses. Quando as pessoas se aventuravam para fora de suas casas – ansiosas e inquietas, vestindo o mesmo moletom que usaram durante toda a semana – optavam por métodos de transporte que minimizavam o contato com outras pessoas e com superfícies potencialmente cobertas de germes; andar a pé, de bicicleta e dirigir o próprio carro eram as preferências. O Uber implementou protocolos de segurança, incluindo a exigência de que motoristas e passageiros usem máscaras o tempo todo, mas os negócios ainda sofreram um grande impacto.

A empresa está focada em um futuro melhor e não dependente de combustíveis fósseis. É uma coisa boa, porque o modelo de compartilhamento de carona realmente causa mais poluição do que dirigir o próprio carro. Quando você dirige sozinho a algum lugar, chega lá e desliga o carro; em outras palavras, o carro só funciona quando você o usa para ir do ponto A ao ponto B. Mas Ubers e Lyfts correm constantemente – eles o deixam e depois circulam por um tempo até que possam pegar outro passageiro ou ficam parados esperando que uma notificação chegue. Um estudo de fevereiro deste ano descobriu que viagens de carona causam até 69% mais poluição climática do que as viagens que deslocam.

Isso é ruim não apenas para o meio ambiente, mas também para o futuro das empresas de transporte de passageiros. Então, aqui está a solução do Uber: ele planeja ser uma plataforma de emissões zero até 2040 e ter 100% de suas viagens nos EUA, Canadá e Europa em carros elétricos até 2030.

Esses objetivos são muito bons, mas não sem complicações. Para começar, não é o Uber que possui seus carros, mas sim seus motoristas. Isso significa que quem quiser ganhar algum dinheiro ao dirigir para o Uber – e quem dirige em regime de tempo integral – terá que comprar seus próprios carros elétricos. Prevê-se que o custo dos carros elétricos cairá abaixo dos carros a gás até 2022, e eles serão mais baratos de comprar e operar no longo prazo, mas por enquanto, eles ainda exigem um desembolso inicial de dinheiro significativamente maior.

Para uma empresa que não tem um histórico brilhante por tratar bem seus funcionários (ela lutou com unhas e dentes para não ter que dar benefícios aos seus motoristas em vez de contratá-los como contratados independentes), pode ser muito pedir para os motoristas desembolsarem alguns milhares de dólares extras para ajudar a cumprir uma meta com a qual podem não se importar. Antecipando isso, o Uber diz que destinou US $ 800 milhões para ajudar na transição de seus motoristas para veículos elétricos. Em um acordo com a General Motors, os motoristas do Uber podem obter os preços dos funcionários em novos Chevy Bolts (além de um desconto de US $ 8.500 oferecido a todos os compradores). O Uber também está lançando incentivos adicionais para que os motoristas se eletrizem, como receber um dólar a mais por cada viagem em um carro elétrico (no Canadá e nos EUA apenas).

Mesmo que esses incentivos sejam suficientes para convencer os motoristas a comprarem um carro elétrico, os desafios não param por aí. Os motoristas terão que encontrar lugares para carregar seus veículos, o que é mais complicado do que abastecer em um posto de gasolina, especialmente se você não mora em um lugar onde pode simplesmente passar um cabo de extensão de sua casa até o carro.

Considerando o quão onipresentes o Uber e outros serviços de compartilhamento de caronas se tornaram, é engraçado pensar que eles nem existiam há dez anos. Lembra-se de pisar na rua e jogar o braço no ar para chamar um táxi? A ideia de ser capaz de convocar um passeio personalizado a qualquer hora e em qualquer lugar usando um computador de mão poderoso, mas minúsculo, era nada menos do que inconcebível naquela época.

O compromisso do Uber de se tornar totalmente elétrico até 2030 é uma meta elevada. Mas 10 anos é um longo caminho a percorrer e muita coisa poderia acontecer durante esse tempo. Talvez os motoristas estejam mais dispostos do que pensamos a gastar algum dinheiro extra em um veículo plug-in. Ou talvez, daqui a dez anos, tenhamos um método de transporte totalmente novo que não tem nada a ver com o Uber – um que, a partir de 2020, talvez seja nada menos do que inconcebível agora.

Texto originalmente publicado pela Singularity Hub.

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Implante cerebral: o hype contra a ciência

A demonstração tão aguardada do Neuralink, na última sexta-feira, deixa mais perguntas do que respostas. Com uma apresentação repleta de promessas e visão, mas poucos dados, o evento cumpriu seu objetivo principal como uma sessão de recrutamento memorável para promover o crescimento da misteriosa empresa de implantes cerebrais.

Lançada há quatro anos com o apoio de Elon Musk, a Neuralink tem trabalhado em interfaces neurais futuristas que escutam perfeitamente os sinais elétricos do cérebro e, ao mesmo tempo, “escrevem” no cérebro com pulsos elétricos. No entanto, mesmo para os padrões do Vale do Silício, a empresa manteve um controle rígido sobre seu progresso, conduzindo internamente todas as manufaturas, pesquisas e testes com animais.

A visão de casar cérebros biológicos com artificiais não é exclusiva do Neuralink. A última década viu uma explosão nas interfaces cérebro-máquina – algumas implantadas no cérebro, outras nos nervos periféricos e algumas que ficam fora do crânio como um capacete. A ideia principal por trás de todas essas engenhocas é simples: o cérebro opera principalmente em sinais elétricos. Se pudermos explorar esses enigmáticos “códigos neurais” – a linguagem interna do cérebro – poderemos nos tornar os arquitetos de nossas próprias mentes.

Ajudar pessoas com paralisia a andarem de novo? Verificado e feito. Controlar membros robóticos com a mente? Feito. Reescrever os sinais neurais para combater a depressão? Check. “Gravar” a atividade elétrica por trás de memórias simples e reproduzi-las? Ensaios em humanos em andamento. Conectar mentes humanas em uma BrainNet para colaborar em um jogo tipo Tetris pela Internet? Possível.

Dado este pano de fundo, talvez a parte mais impressionante da demonstração não sejam as previsões elevadas do que as interfaces cérebro-máquina poderiam potencialmente fazer um dia. Até porque, em certo sentido, já estamos lá. Em vez disso, o que se destacou foi o próprio dispositivo Link redesenhado.

Um FitBit para o Cérebro
Na festa de “debutante” da Neuralink no ano passado, a empresa imaginou um implante neural sem fio com uma unidade de processamento de marfim elegante usada na parte de trás da orelha. Os eletrodos do próprio implante são “costurados” no cérebro com cirurgia robótica automatizada, contando com técnicas de imagem do cérebro para evitar vasos sanguíneos e reduzir o sangramento cerebral.

O problema com esse design, disse Musk, é que “ele tinha várias peças e era complexo. Você ainda não pareceria totalmente normal porque há algo saindo do seu ouvido.”

O protótipo no evento da semana passada veio em uma estrutura física muito diferente. Mais ou menos do tamanho de uma moeda grande, o dispositivo substitui um pequeno pedaço de seu crânio e fica alinhado com a matéria do crânio ao redor. Os eletrodos, implantados dentro do cérebro, conectam-se a este dispositivo tópico. Quando coberto por pêlos, o implante é invisível.

Musk prevê uma terapia ambulatorial em que um robô pode remover simultaneamente um pedaço do crânio, costurar os eletrodos e substituir o pedaço faltante do crânio pelo dispositivo. Segundo a equipe, o Link tem propriedades físicas e espessura semelhantes às do crânio, tornando a substituição uma espécie de copiar e colar. Uma vez inserido, o Link é então selado ao crânio com “supercola”.

“Eu poderia ter um Neuralink agora e você não saberia”, brincou Musk.

Para um dispositivo tão pequeno, a equipe incluiu uma gama admirável de recursos nele. O dispositivo “Link” possui mais de 1.000 canais, que podem ser ativados individualmente. Isso está no mesmo nível do Neuropixel, o crème de la crème das sondas neurais com 960 canais de gravação que atualmente é amplamente utilizado em pesquisas, inclusive pelo Allen Institute for Brain Science.

Comparado ao Utah Array, um sistema de implante lendário usado para estimulação cerebral em humanos com apenas 256 eletrodos, o Link tem uma vantagem óbvia em termos de densidade pura do eletrodo.

O que talvez seja mais impressionante, no entanto, é o seu processamento integrado para picos neurais – o padrão elétrico gerado pelos neurônios quando eles disparam. Os sinais elétricos são bastante caóticos no cérebro, e filtrar picos de ruído, bem como separar trens de atividade elétrica em picos, normalmente requer um pouco de poder de processamento. É por isso que, no laboratório, os picos neurais são geralmente registrados off-line e processados ​​usando computadores, em vez de eletrônicos de bordo.

O problema fica ainda mais complicado quando se considera a transferência de dados sem fio do dispositivo implantado para um smartphone externo. Sem a compressão precisa e eficiente desses dados neurais, a transferência pode demorar tremendamente, drenar a vida da bateria ou aquecer o próprio dispositivo – algo que você não quer que aconteça a um dispositivo preso dentro do seu crânio.

Para contornar esses problemas, a equipe tem trabalhado em algoritmos que usam “formas características” de padrões elétricos que se parecem com picos para identificar com eficiência disparos neurais individuais. Os dados são processados ​​no chip dentro do dispositivo do crânio. As gravações de cada canal são filtradas para eliminar ruídos óbvios e os picos são detectados em tempo real. Como diferentes tipos de neurônios têm suas formas características de spikes, o chip também pode ser configurado para detectar os spikes específicos que você está procurando. Isso significa que, em teoria, o chip poderia ser programado para capturar apenas o tipo de atividade neural em que você está interessado – por exemplo, para observar neurônios inibitórios no córtex e como eles controlam o processamento de informações neurais.

Esses dados de pico processados ​​são então enviados para smartphones ou outros dispositivos externos por meio de Bluetooth para permitir o monitoramento sem fio. Ser capaz de fazer isso com eficiência tem sido um obstáculo nos implantes cerebrais sem fio – gravações neurais brutas são muito grandes para uma transferência eficiente, e a detecção automática de picos e compressão desses dados é difícil, mas uma etapa necessária para permitir que as interfaces neurais finalmente “cortem o fio”.

O Link tem outras características impressionantes. Por um lado, a vida útil da bateria dura o dia todo e o dispositivo pode ser carregado à noite por meio de carregamento indutivo. E luzes de alinhamento ajudarão a rastrear quando o carregador estiver alinhado com o dispositivo. Além do mais, o Link em si também tem um sensor de temperatura interno para monitorar o superaquecimento e se desconectará automaticamente se a temperatura subir acima de um certo limite – uma medida de segurança muito necessária para não superaquecer o tecido do crânio circundante.

Uma tensão inerente
Desde o início da demonstração, houve uma tendência de tensão entre o que é possível na neuroengenharia e o que é necessário para entender o cérebro.

Desde a sua fundação, a Neuralink sempre foi fascinada pelos números dos eletrodos: aumentando o número de canais em seus dispositivos e aumentando o número de neurônios que podem ser registrados ao mesmo tempo.

No evento, Musk disse que seu objetivo é aumentar o número de neurônios registrados por um fator de “100, depois 1.000, depois 10.000”.

Mas o que acontece é o seguinte: conforme a neurociência está cada vez mais entendendo o código neural por trás de nossos processos de pensamento, fica claro que mais eletrodos ou mais neurônios estimulados nem sempre é melhor. A maioria dos circuitos neurais emprega o que é chamado de “codificação esparsa”, em que apenas um punhado de neurônios, quando estimulados de uma forma que imita o disparo natural, pode ativar artificialmente sensações visuais ou olfativas. Com a optogenética – a técnica de estimular os neurônios com luz – os cientistas agora sabem que é possível inserir memórias visando apenas alguns neurônios-chave em um circuito. Colocar uma tonelada de fios no cérebro, o que inevitavelmente causa cicatrizes, e destruir centenas de milhares de neurônios não vai necessariamente ajudar.

Ao contrário da engenharia, a solução para o cérebro não é mais canais ou mais implantes. Em vez disso, é decifrar o código neural – saber o que estimular, em que ordem, para produzir qual comportamento. Talvez seja revelador que, apesar das alegações de estimulação neural, os únicos dados mostrados no evento foram neurônios disparando de uma seção do cérebro de um camundongo – usando microscopia de dois fótons para ativar a imagem neural – depois de eletrizar o tecido cerebral com um eletrodo. Que informações, se houverem, estarão realmente sendo “gravadas” no cérebro? Sem uma ideia de como os circuitos neurais funcionam e em quais sequências, bombardear o cérebro com eletricidade – não importa o quão legal seja o dispositivo em si – é o mesmo que bater em todas as teclas de um piano ao mesmo tempo, em vez de compor uma bela melodia.

A equipe do Neuralink examinou os danos potenciais ao cérebro causados ​​pela inserção do eletrodo. Um grande problema com os eletrodos de corrente é que o cérebro irá eventualmente ativar células não neuronais para formar uma bainha isolante ao redor do eletrodo, isolando-o dos neurônios dos quais ele precisa fazer o registro. De acordo com alguns funcionários da empresa, há pelo menos dois meses, as cicatrizes ao redor dos eletrodos são mínimas, embora a longo prazo possa haver acúmulo de tecido cicatricial no couro cabeludo. Isso pode dificultar a remoção dos fios do eletrodo – algo que ainda precisa ser otimizado.

No entanto, dois meses é apenas uma fração do que Musk está propondo: um implante de uma década, com hardware que pode ser atualizado.

A equipe também pode ter uma resposta lá. Em vez de remover o implante inteiro, pode ser potencialmente útil deixar os fios dentro do cérebro e apenas remover a tampa superior – o dispositivo Link que contém o chip de processamento. A equipe agora está testando a ideia, enquanto explora a possibilidade de uma remoção completa e reimplante.

Uma Visão Futurista
Como demonstração de viabilidade, a equipe apresentou três adoráveis porcos: um sem implante, um com Link e outro com Link implantado e removido. Gertrude, a porca atualmente com um implante em áreas relacionadas a seu focinho, teve seus disparos neurais internos transmitidos como uma série de estalos elétricos enquanto ela vagava ao redor de seu cercado, enfiando o focinho em uma variedade de comidas e feno e esbarrando em seu manipulador.

Os porcos foram uma surpresa. A maioria dos repórteres, inclusive eu, esperava primatas não humanos. No entanto, os porcos parecem uma boa escolha. Por um lado, seus crânios têm densidade e espessura semelhantes aos humanos. Por outro lado, eles são smart-cookies, o que significa que podem ser treinados para andar em uma esteira enquanto o implante registra de seu córtex motor para prever o movimento de cada articulação. É possível que os porcos possam ser treinados em testes e comportamentos mais complicados para mostrar que o implante está afetando seus movimentos, preferências ou julgamento.

Por enquanto, a equipe ainda não tem dados disponíveis publicamente mostrando que a estimulação direcionada do córtex dos porcos – digamos, córtex motor – possa levar seus músculos à ação. (Ouvi dizer que parte disso se deve à maior intensidade de estimulação necessária, que ainda está sendo ajustada.)

Embora apresentado como um protótipo, está claro que o Link permanece experimental. A equipe está trabalhando em estreita colaboração com o FDA e foi concedida uma designação de dispositivo inovador em julho, que pode abrir caminho para um teste em humanos para o tratamento de pessoas com paraplegia e tetraplegia. Se os testes acontecerão até o final de 2020, como Musk prometeu no ano passado, no entanto, resta saber.

Diferentemente de outras empresas de interface cérebro-máquina, que geralmente se concentram em distúrbios cerebrais, está claro que Musk vê o Link como algo que pode melhorar humanos perfeitamente saudáveis. Dada a necessidade de remoção cirúrgica de parte de seu crânio, é difícil dizer se é uma venda convincente para a pessoa média, mesmo com o poder de estrela de Musk e sua visão de aumentar a visão natural, reprodução de memória ou uma “terceira camada artificial” do cérebro nos juntando à IA. Sua equipe mostrou apenas uma visão altamente condensada dos disparos neurais do porco – em vez de traços de pico reais – é difícil avaliar com precisão o quão sensíveis os eletrodos realmente são.

Por fim, por enquanto, os eletrodos só podem gravar do córtex – a camada mais externa do cérebro. Isso deixa os circuitos cerebrais mais profundos e suas funções, incluindo memória, vício, emoção e muitos tipos de doenças mentais fora da mesa. Embora a equipe esteja confiante de que os eletrodos podem ser estendidos para alcançar essas regiões cerebrais mais profundas, é um trabalho para o futuro.

O Neuralink ainda tem um longo caminho a percorrer. Dito isso, ter alguém com o impacto de Musk defendendo uma neurotecnologia em rápida evolução que poderia ajudar as pessoas não tem preço. Uma das conversas duradouras que tive após a transmissão foi alguém me perguntando como é perfurar crânios e ver um cérebro vivo durante uma cirurgia. Dei de ombros e disse que era apenas osso e tecido. Ele respondeu melancolicamente “ainda seria tão legal poder ver isso”.

É fácil esquecer a maravilha que a neurociência traz para as pessoas quando você está nela há anos ou décadas. É fácil revirar os olhos para os dados do Neuralink e pensar “bem, os neurocientistas têm ouvido neurônios vivos disparando dentro de animais e até mesmo humanos, por mais de uma década.” É impressionante o quanto uma equipe de liderança relativamente pequena realizou desde o ano passado. O Neuralink está apenas começando e mirando alto. Para citar Musk: “Há um tremendo trabalho a ser feito para ir daqui a um dispositivo amplamente disponível, acessível e confiável.”

Texto originalmente publicado pela Singularity Hub.