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La simulación mediante hardware y software del razonamiento humano se ha convertido en una carrera por desarrollar las más avanzadas redes neuronales artificiales..
En marzo pasado un grupo de integrantes del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia difundió que había desarrollado una nueva familia de neuronas de silicio. Cada componente tiene una longitud de 60 nanómetros (un nanómetro equivale a la millonésima parte de un milímetro) y copia la actividad de su inspiradora humana aunque con un consumo de energía mil veces menor.
El proyecto tenía por objetivo confeccionar unidades básicas para la construcción de Redes Neuronales Artificiales (RNAs) y que su comportamiento fuera igual al de las células 'naturales'. Los científicos aseguran que su creación supera en varios aspectos a otros productos similares probados con éxito.
Los RNAs son modelos que se construyen con el fin de potenciar la Inteligencia Artificial; están basados en el funcionamiento de los cerebros biológicos.
En la publicación hecha en la revista Frontiers in Neuroscience, los franceses explican que su hallazgo reproduce con exactitud las señales eléctricas emitidas por las unidades nerviosas básicas del órgano pensante y permite proveer material para la creación de redes cuyo consumo de energía sea escaso.
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Los receptores del sistema nervioso se especializan en captar estímulos del ambiente y transmiten mensajes eléctricos.
El proceso cerebral funciona a partir de las sinapsis que se establecen y que generan respuestas binarias a las informaciones recibidas de otras células nerviosas: las unidades emiten una señal y una vez concluida la transmisión quedan en reposo.
Esa señal, conocida como potencial de acción, es lo que ocurre cuando la neurona envía información: una actividad eléctrica creada por una corriente despolarizadora. No existen potenciales grandes o pequeños, todos los componentes estrella de la actividad racional se manejan con la misma intensidad.
Sus homólogos hechos por el hombre pretenden emular el mecanismo del intelecto cuya efectividad, de acuerdo con lo que se maneja en estos días, es posible gracias a un continuo intercambio de iones a través de la membrana celular, intercambios que corresponden a la carga y descarga del potencial neuronal.
Esa forma de comunicarse, indican los autores del estudio, aparece en todos los procesos cognitivos y motores y es la que fue reproducida con éxito mediante dispositivos electrónicos nanométricos.
El grupo francés indica que el campo de las RNAs está atrayendo la atención de muchos investigadores y por eso rápidamente se ha conseguido progresos.
La meta de los esfuerzos, señalan, es hacer realidad la existencia de maquinas que puedan superar al cerebro humano en algunos aspectos del proceso cognitivo.
En su documento exponen que la tecnología computacional, basada en el codificación binaria, está alcanzando ciertos límites. Remarcan las dificultades de los ordenadores tradicionales para clasificar y jerarquizar datos, tareas que el cerebro humano parece ejecutar con mayor efectividad.
El cerebro, a pesar de su fragilidad , guarda muchos misterios que no han sido desentrañados por la comunidad científica; todavía se desconocen los mecanismos que dotan al órgano superior de su capacidad para comprender el lenguaje o emprender razonamientos abtractos o controlar movimientos. También desconcierta la capacidad de un procesador biológico tan pequeño que tiene un consumo de energía inferior al de un foco casero.
Estudiar los confines de la mente y las redes que hacen posible el pensamiento conlleva la promesa de recrear la estructura cerebral bajo un esquema informatizado para entender mejor cómo fabricar computadoras más potentes.
SUPERAR
El informe ahonda en que no sólo se elaboraron los dispositivos nanométricos, también se consiguieron resultados de un circuito artificial diseñado para exhibir un desempeño muy cercano al que conforma un conjunto de conductores biológicos y facilitar un alto nivel de integración.
Tras haber obtenido una funcionalidad similar con respecto a las redes 'naturales', los científicos consideran que su creación permite avizorar (sin atender a cuestiones como la interfaz y la réplica del integrante racional de la anatomía humana) la implementación de circuitos y sistemas con características cognitivas que no requieran tareas programadas de forma explícita. Esto abriría la puerta, dicen, a una generación de ordenadores con la capacidad para aprender de los datos que le son introducidos.
Proyectos parecidos han destacado que lograr la interacción entre receptores fabricados y naturales serviría para mejorar la calidad de vida de las personas.
Un uso médico de los microdispositivos ayudaría a los afectados por trastornos mentales como el mal de Parkinson o el Alzheimer. También se podrían utilizar en tratamientos relacionados con problemas de la médula espinal.
Hace un par de años, miembros del Karolinska Institutet (KI) sueco anunciaron el desarrollo de una célula nerviosa y sintética capaz de conectarse e interaccionar con sus pares orgánicas.
En la publicación hecha en la revista Biosensors and Bioelectronics incluyeron comentarios sobre la estructura y el grado de emulación alcanzado por su creación.
Una neurona común soporta una transmisión de señales al ritmo de un millón de billones de bits por segundo; la unidad hecha en el KI logra conectarse con sus homólogas orgánicas (imitando un circuito) en un proceso de detección de señales químicas que emplea pulsos eléctricos y deviene en la liberación de neurotransmisores químicos como respuesta ante los estímulos externos.
Los suecos comentaron que el uso práctico de su invento, en el campo de la medicina, aún estaba lejos de ser posible; el prototipo, compuesto por polímeros bioeléctricos orgánicos era demasiado grande para ese fin.
OTRO ANTECEDENTE
En 2004, científicos alemanes de las universidades de Berlín y de Heidelberg anunciaron los resultados de una investigación cuyo objetivo era crear una red computacional neuromórfica con unidades de silicio.
El objetivo del estudio era obtener una tecnología, basada en el procesamiento de información en paralelo, que permitiera clasificar datos de diferentes tipos, como la distinción de especies vegetales.
Los investigadores consiguieron crear un sistema de comunicación con 200 mil receptores relacionados por 50 millones de conexiones sinápticas. Su intención era que los microdispositivos trabajaran en paralelo para resolver problemas (la introducción de datos). Dicho de otro modo, buscaban un chip capaz de reproducir la capacidad del cerebro para aprender.
La simulación mediante hardware y software del razonamiento humano se ha convertido en una carrera por desarrollar las más avanzadas redes neuronales artificiales.
Las RNAs, al inspirarse en el comportamiento conocido del órgano intelectual, son la persecución de un ideal: crear una Inteligencia Artificial que resuelva cuestiones de una complejidad mayúscula si son tratadas con técnicas algorítmicas convencionales.
Realizar proezas similares a las del intelecto de la humanidad partir de silicio tiene a expertos de instituciones universitarias y de empresas multinacionales trabajando en la construcción de conjuntos de chips no digitales que funcionen de forma tan afín como sea posible a su inspirador biológico.
Los retos a la hora de recrear la estructura cerebral pasan porque los componentes fabricados emulen la potencia y densidad de los productos de la naturaleza.
