Chips cerebrales

El pasado 16 de junio de 2011, cumplió cien años la empresa IBM y para festejarlo mostraron ante el mundo un resultado sorprendente en innovación tecnológica a través del proyecto SYNAPSE (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics): dos chips fabricados a partir de modelos de funcionamiento del cerebro humano, uno de ellos como el que figura en la figura 1 de este post. Desde esa fecha he investigado el estado del arte de estos avances científicos, que traigo hoy a este cuaderno de inteligencia digital, cumpliendo el objetivo de divulgar resultados obtenidos en el laboratorio que nos puedan enriquecer y hacernos más libres porque conocemos mejor cómo funcionamos, y por qué pensamos y somos inteligentes reproduciendo determinadas estructuras cerebrales.

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Fig. 1: Chip cognitivo (IBM, 2011)

Debemos partir de una base didáctica que resume muy bien la realidad del cerebro humano: es el “ordenador” más sofisticado del mundo, con seis mil novecientos millones de versiones y actualizaciones diarias del “software” que se expresa en inteligencia, que son las pertenecientes a las personas/los cerebros que hoy pueblan el planeta tierra (6.933.529.781 personas/cerebros, a las 19:41:58, del día de hoy), que gasta la misma energía que una bombilla de 20 vatios de luz, no con la misma intensidad durante las veinticuatro horas del día, y que ocupa un espacio equivalente a una botella de dos litros de agua, pesando de promedio un kilo y setecientos gramos. En mi libro Inteligencia digital. Introducción a la Noosfera digital, publicado en 2007, ya presenté determinados avances científicos propiciados también por IBM en relación con un proyecto de extraordinario interés: Blue Brain (1). Cuatro años después, como marca de la casa, se refuerza este proceso extraordinario de innovación, con la presentación de dos prototipos de chips en funcionamiento que ya pueden considerarse cognitivos, «cerebrales» (ver Figura 1). Ha sido el resultado de tres años de trabajo en las fases 0 y 1 del proyecto SYNAPSE -y 21 millones de dólares- para que IBM, junto a la Universidad de Columbia, la Universidad de Cornell, la Universidad de California, Merced, y la Universidad de Wisconsin-Madison, con el apoyo de DARPA (Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados de Defensa) -que suman otros 21 millones-, puedan combinar de nuevo en la fase 2 del proyecto las bases científicas relacionadas con el funcionamiento ordinario del cerebro, de la nanociencia, neurociencia y supercomputación.

El Director del Proyecto en IBM, Dharmendra Modha, ha manifestado que el éxito del proyecto radica en las bases científicas de su concepción, en el marco de la computación cognitiva, es decir, no se pretende diseñar sistemas de cómputo artificiales sino desarrollar estructuras de procesamiento informático que permitan reaccionar y pensar en clave humana, mezclando arquitecturas informáticas con procesos biológicos del cerebro, desarrollando la investigación sobre ingeniería de la inteligencia humana mediante ingeniería inversa al cerebro.

RED LARGA DISTANCIA CEREBRO MACACO
Fig. 2: Red de larga distancia del cerebro del macaco

En una entrevista reciente, Modha, director del proyecto SYNAPSE y autor de un artículo que ha constituido la base de su investigación para el desarrollo del chip cognitivo (2), ha manifestado que estos procesadores cognitivos “combinan computación en forma de neuronas, memoria en forma de sinapsis y comunicaciones en forma de axones… trabajando en silicio, no en PowerPoint”. Según anunció IBM el pasado 18 de agosto de 2011, no se intenta en ningún caso construir un cerebro, sino inspirarse en él y que entre las principales características de estos chips neurosinápticos fabricados en 45 nm -45 mil millonésimas partes de un metro- SOI-CMOS, hay que destacar su bajísimo consumo de energía, la configuración de 256 nodos tipo neurona, así como la disponibilidad de 262.144 módulos de memoria tipo sináptica programable para un chip y 65.536 de sinapsis de aprendizaje, para el otro. Han demostrado con la utilización de estos chips que se pueden desarrollar aplicaciones como la navegación, la visión artificial, reconocimiento de patrones, así como memoria asociativa y clasificación. Y una curiosidad de la llamada tecnología de doble uso: estos chips son los que se utilizarán también por Nintendo en la nueva consola Wii U que lanzará al mercado mundial en 2012.

Se abre un mundo lleno de expectativas para conocer mejor qué ocurre dentro del cerebro y llevarlo a aplicaciones de la vida diaria. La computación cognitiva puede prevenir tsunamis, terremotos, fechas de caducidad de productos en un hipermercado o prevención de riesgos en tráfico conectando todos los equipos móviles que lleve un ciudadano para avisarle que en el próximo cruce puede tener un accidente dadas las características del tráfico que tiene en ese momento.

Se habla de realidades. No hay nada más terco que saber que los chips como los que se muestra en la figura 1 se están fabricando ya en IBM Microelectronics, East Fishkill, Nueva York y actualmente se están probando en sus laboratorios de investigación en Yorktown Heights, Nueva York y San José, California. Próximamente, nuestra inteligencia digital los integrará en la vida diaria y serán muy útiles para construir un mundo mejor. Sin ninguna duda.

Sevilla, 28/VIII/2011

(1) Cobeña Fernández, J.A. (2007). Inteligencia digital. Introducción a la Noosfera digital (Ed. electrónica), 50-64
(2) Modha, D. and Singh, R. (2010). Network architecture of the long-distance pathways in the macaque brain. PNAS, 107 (30), 13485–13490.

Un comentario en “Chips cerebrales

  1. Harto de transliteraciones dijo:

    El “Diccionario panhispánico de dudas” (http://buscon.rae.es/dpdI/) dice en la segunda acepción de la entrada “arte”:

    2. estado del arte. Calco censurable del inglés state of the art: «Se tendrá la inestimable ocasión de ver allí […] los desarrollos más avanzados, el estado del arte de nuestras variadas tecnologías» (Abc [Esp.] 12.7.96). En español, se recomienda sustituirlo por las expresiones estado o situación actual, últimos avances o estado de la cuestión, según los casos.

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