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Cerebro humano: microchips intentan emular su funcionamiento

cerebroInvestigadores de la Universidad de Zurich y el ETH Zurich han diseñado un sofisticado sistema informático que es comparable en tamaño, la velocidad y el consumo de energía para el cerebro humano.

El cerebro humano es una máquina extraordinaria: con un consumo de sólo 20 W, puede superar a la supercomputadora más rápida en la mayoría de las tareas de la vida real – en particular las que involucran el procesamiento de la información sensorial. Los investigadores creen que las capacidades sorprendentes del cerebro no se han reducido a la mera velocidad de procesamiento, sino más bien a la forma altamente eficiente en el que se elabora la información.

Con base en el desarrollo de microchips neuromórficos que imitan las propiedades de las neuronas biológicas, la investigación es vista como un paso importante en la comprensión de cómo el cerebro procesa la información humana y abre la puerta a sistemas rápidos, extremadamente bajo consumo electrónicos que pueden asimilar la información sensorial y realizar tareas definidas por el usuario en tiempo real.

Aunque carecemos de las herramientas para investigar a fondo el cerebro, su “arquitectura computacional,” sabemos que a diferencia de la CPU estándar el cerebro utiliza una mezcla de señales analógicas y digitales , al mismo tiempo, que la información se procesa en una escala masiva en paralelo a velocidades relativamente bajas , que las señales de la memoria y la instrucción a menudo se caracterizan por una combinación, y que la adaptación continua y auto-organización de sus redes neuronales desempeñan un papel crucial en su función.

Fundada a finales de 1980, la ingeniería neuromórfica es una amalgama interdisciplinaria de la neurociencia, biología, ciencias de la computación y un número de otros campos que trata primero de entender cómo el cerebro maneja la información y, a continuación, para replicar los mismos procesos en un chip de computadora. El objetivo es el desarrollo de nuevas arquitecturas de computación de gran alcance que podrían ser utilizados para modelar el cerebro y, tal vez, incluso servir como un trampolín a una sofisticada inteligencia artificial, similar a la humana.

La mayoría de los intentos de replicar un cerebro humano implican la simulación de un gran número de neuronas en un supercomputador; neuromórfico.

 El enfoque, sin embargo, es muy diferente, ya que implica el desarrollo de circuitos electrónicos personalizados que simulan el disparo de las neuronas en el cerebro mecanismos real y son similares al cerebro en términos de consumo de tamaño, la velocidad y la energía.

Un chip neuromórfico utiliza sus componentes más básicos de una manera radicalmente diferente a la CPU estándar. Transistores, que se utilizan normalmente como un interruptor on / off, aquí también se pueden usar como una línea analógica. El resultado final es que los chips neuromórficos requieren muchos menos transistores que el enfoque estándar, totalmente digital. Con los chips neuromórficos también implementan mecanismos que pueden modificar fácilmente las sinapsis que se procesan los datos, la simulación de la neuroplasticidad del cerebro.

Adolfo Manaure

Entusiasta seguidor de la tecnología y las innovaciones que cambian el mundo. Director Editorial y COO en The HAP Group.