El cerebro del gato, modelo para un ordenador biológico

MADRID 15 Abr. (EUROPA PRESS) -

Un gato puede reconocer un rostro más rápido y más eficientemente que un superordenador. Esa la razón por la que el cerebro del felino ha sido elegido como modelo para un proyecto informático de inspiración biológica con participación de la Universidad de Michigan.

El equipo del ingeniero Wei Lu ha dado un paso hacia el desarrollo de este tipo de máquina revolucionaria que podría ser capaz de aprender y reconocer, así como tomar decisiones más complejas y realizar más tareas al mismo tiempo que los ordenadores convencionales.

Lu había construido previamente un 'memristor', un dispositivo que sustituye a un transistor tradicional y actúa como sinapsis biológica, recordando tensiones a las que ha sido sometido. Ahora, él ha demostrado que este memristor puede conectar circuitos convencionales y apoyar un proceso que es la base para la memoria y el aprendizaje en los sistemas biológicos. Un documento sobre la investigación se publica en Nano Letters.

"Estamos construyendo un equipo de la misma manera que la naturaleza construye un cerebro", dijo Lu, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática. "La idea es utilizar un paradigma completamente diferente en comparación con los ordenadores convencionales. El cerebro del gato establece un objetivo realista porque es mucho más simple que un cerebro humano, pero todavía muy difícil de replicar en complejidad y eficiencia."

Los superordenadores más sofisticados de hoy pueden lograr ciertas tareas con la funcionalidad del cerebro de un gato, pero es una enorme máquina con más de 140.000 unidades de procesamiento central y una fuente de alimentación dedicada. Y todavía realiza el trabajo 83 veces más lento que el cerebro de un gato.

En el cerebro de un mamífero, las neuronas están conectadas entre sí por las sinapsis, que actúan como interruptores reconfigurables que pueden formar las vías que unen a miles de neuronas. Lo más importante es recordar estas sinapsis sobre la base de la fuerza y la sincronización de las señales eléctricas generadas por las neuronas.

En un ordenador convencional, la lógica y funciones de la memoria se encuentran en diferentes partes del circuito y cada unidad de cálculo sólo está conectado a un puñado de neuronas vecinas en el circuito. Como resultado, las computadoras convencionales ejecutan el código de forma lineal, línea por línea, dijo Lu. Son excelentes para realizar tareas relativamente simples con variables limitadas.

Pero un cerebro puede realizar muchas operaciones simultáneamente, o en paralelo. Así es como podemos reconocer una cara en un instante, pero incluso un superordenador necesita mucho, mucho más tiempo y consume mucha más energía en hacerlo.

Hasta el momento, Lu ha conectado dos circuitos electrónicos con un memristor. "Demostramos que podemos utilizar un momento de tensión para aumentar o disminuir gradualmente la conductividad eléctrica en este sistema basado en memristor. En nuestros cerebros, cambios similares en la conductancia de la sinapsis fundamentalmente dan lugar a la memoria a largo plazo", dijo Lu.

El siguiente paso es construir un sistema más amplio, dijo Lu. Su meta es lograr la sofisticación de un superordenador en una máquina del tamaño de un envase de bebida de dos litros. Eso podría quedar a varios años de investigación.

Lu dijo que un análogo electrónico de un cerebro de gato sería capaz de pensar con la inteligencia propia del felino. Por ejemplo, si la tarea es encontrar el camino más corto desde la puerta principal hasta el sofá en una casa llena de muebles, y el equipo sólo conoce la forma del sofá, una máquina convencional podría lograr esto. Pero si usted mudó el sofá, no se daría cuenta de la adaptación y encontraría un nuevo camino. Eso es lo que los ingenieros esperan que el equipo del cerebro del gato sería capaz de hacer.