Recentemente, a NASA confirmou que o telescópio espacial Nancy Grace Roman será lançado em órbita em setembro de 2026. O novo equipamento deve fornecer 20 mil terabytes de dados aos astrônomos durante sua vida útil. Esse volume se somará às informações já coletadas por outros observatórios espaciais e terrestres em operação, exigindo maior poder de processamento computacional e, por consequência, agravando ainda mais a crise atual das GPUs provocada pela emergência das IAs.
Para se ter uma ideia, o telescópio espacial James Webb transmite diariamente 57 gigabytes de imagens desde que iniciou suas operações em 2021. Já o observatório Vera C. Rubin, localizado nas montanhas do Chile, começará uma pesquisa ainda este ano. O equipamento deve coletar 20 terabytes de dados a cada noite.
Já o telescópio espacial Hubble fornece 1 a 2 gigabytes de leituras de sensores por dia. A diferença entre esse volume e os dados produzidos pelos equipamentos mais recentes levou os cientistas a buscarem soluções computacionais mais potentes.
Os astrônomos passaram a utilizar unidades de processamento gráfico (as GPUs) para analisar o crescente volume de dados gerados pelos telescópios espaciais modernos. Isso porque o volume de informações tornou inviável a análise manual ou baseada apenas em CPUs tradicionais.
Brant Robertson, astrofísico da Universidade da Califórnia em Santa Cruz (UC Santa Cruz), nos EUA, acompanhou essa transformação na ciência. Robertson trabalhou nos últimos 15 anos com a Nvidia para aplicar GPUs aos problemas de compreensão do espaço. Primeiro por meio de simulações avançadas testando teorias sobre explosões de supernovas. Agora desenvolvendo ferramentas para analisar o fluxo de dados dos observatórios mais recentes.
GPUs são fundamentais para o sucesso do projeto
“Houve essa evolução de olhar para alguns objetos, para fazer análises baseadas em CPU em grandes escalas do conjunto de dados, para então fazer versões aceleradas por GPU dessas mesmas análises”, disse Robertson.
Robertson e Ryan Hausen, então estudante de pós-graduação, desenvolveram um modelo de aprendizado profundo chamado Morpheus. O modelo, de acordo com as informações disponíveis, é capaz de examinar grandes conjuntos de dados e identificar galáxias. A análise inicial de dados do Webb feita pela inteligência artificial identificou um número surpreendente de um tipo específico de galáxias em disco. A descoberta acrescentou uma nova perspectiva às teorias sobre o desenvolvimento do universo.
Robertson utilizou recursos da NSF (Fundação Nacional de Ciência dos EUA) para construir um cluster de GPUs na UC Santa Cruz. O astrofísico afirmou que o cluster está se tornando obsoleto mesmo com mais pesquisadores querendo aplicar técnicas computacionalmente intensivas ao seu trabalho.
“As pessoas querem fazer essas análises de IA e aprendizado de máquina, e as GPUs são realmente a maneira de fazer isso”, declarou Robertson.
Robertson está modificando a arquitetura do Morpheus. O astrofísico está substituindo redes neurais pelos transformadores que impulsionaram o surgimento dos grandes modelos de linguagem. Essa mudança resultará na capacidade do modelo de analisar uma área várias vezes maior do que atualmente. A modificação acelerará seu trabalho.
Robertson trabalha em outros modelos de IA
O astrofísico também trabalha em modelos de inteligência artificial generativa treinados com dados de telescópios espaciais. De acordo com ele, o objetivo é melhorar a qualidade das observações coletadas por telescópios terrestres. Essas observações são distorcidas pela atmosfera da Terra.
Apesar dos avanços na tecnologia de foguetes, permanece difícil colocar um espelho de oito metros em órbita. O uso de software para melhorar as observações do Rubin se tornou a melhor alternativa disponível.
Robertson explicou que ainda sente a pressão da demanda global por acesso a GPUs. “Você tem que ser empreendedor… especialmente quando está trabalhando meio que na vanguarda de onde a tecnologia está. As universidades são muito avessas ao risco porque têm recursos limitados, então você tem que sair e mostrar a elas que ‘olha, é para onde estamos indo como campo'”, afirmou o astrofísico.
Vale ressaltar que a busca por GPUs por grandes Big Techs da IA está provocando uma escassez de memória no mercado, elevando os preços de diversos produtos eletrônicos. Além disso, a administração Trump propôs cortar o orçamento da NSF em 50% em sua solicitação orçamentária atual.
É editor-chefe, repórter e copywriter, escrevendo sobre espaço, tecnologia e, às vezes, sobre outros temas da cultura nerd. Grande entusiasta da astronomia, também é interessado em exploração espacial e fã de Star Trek.
