Un grupo de investigadores de la Universidad de Plymouth y otro de la Universidad de Michigan están analizando el comportamiento de las neuronas entre sí para poder crear una red parecida en los ordenadores del futuro. La clave está en cómo se relacionan entre sí y cómo se envían información , pues esto podría conducir a un mejor procesamiento visual y auditivo de los PC, según un artículo publicado la web de la BBC
La investigación podría suponer que los ordenadores aprendiesen a ver y oír en un futuro no muy lejano en vez de tener que confiar en sus sensores. Además de los equipos encargados de la construcción de los aparatos, los investigadores también están ayudando a mejorar la comprensión de las células nerviosas y ver cómo operan.
La investigación del equipo de Plymouth es muy novedosa ya que a pesar de que las redes neuronales artificiales han existido durante más de 50 años, no han copiado nunca las neuronas reales muy de cerca. El coordinador del proyecto es el científico Thomas Wennekers . Su objetivo es crear un modelo con unas características psicológicas específicas, que imiten la forma en la que las neuronas de una parte del cerebro se comunican.
El doctor Thomas Wennekers lo tiene claro: “Queremos aprender de la biología para construir las computadoras futuro.El cerebro es mucho más complejo que las redes neuronales que se han implementado hasta ahora.»
El trabajo inicial del proyecto ha consistido en la recogida de datos sobre las neuronas para comprobar cómo están conectados en una parte del cerebro. Los investigadores se están centrando en los microcircuitos laminares de la neocorteza, que está involucrada en las funciones cerebrales superiores, las relacionadas con el ver y el escuchar.
Los datos recogidos hasta el momento se han basado en simulaciones muy detalladas de los grupos de células nerviosas, así como en los microcircuitos de las neuronas que se propagan a través de las estructuras de mayor escala, como la corteza visual. El doctor Wennekers así lo explica: “»Estamos construyendo modelos muy detallados de corteza visual y estudiando las propiedades específicas de los microcircuitos”. Así pues, se encuentran trabajando en los aspectos que son cruciales para determinadas propiedades funcionales como el reconocimiento de las palabras”.
El grupo de investigadores mantiene la esperanza de que el trabajo produzca algo más que mejoras en las redes sensoriales. “Podría dar lugar a componentes inteligentes como la toma de decisiones o la memoria”, señala el coordinador del proyecto. De hecho, explica, “podríamos hacer que estuviesen dotados de emoción”. De alcanzarse estas metas, argumenta, “estaríamos ante una manera de entender la computación totalmente diferente”.
Nuevos Hardware
Pero esto es un trabajo de unas dimensiones mayores y, mientras el doctor Wennekers y su equipo están trabajando especialmente con las simulaciones de software, el profesor Steve Furber, de Manchester, está utilizando la inspiración de las neuronas para producir nuevos hardware.
A esto lo llaman el sistema Spinnaker. El proyecto del profesor Furber está tratando de crear un equipo específicamente optimizado para funcionar como la biología lo hace. Basado en los chips ARM, el sistema de Spinnaker simula el funcionamiento de las neuronas en el hardware. «Tenemos modelos de neuronas biológicas enriquecidas», señala el profesor Furber. El sistema Spinnaker utiliza procesadores ARM cada uno de los cuales ejecuta cerca de 1.000 modelos de neurona. El objetivo final es un sistema que controle mil millones de neuronas en un millón de procesadores ARM.
Furber argumenta que objetivo principal es sólo para entender lo que está sucediendo en la biología ya que nuestra comprensión sobre el procesamiento en el cerebro es extremadamente delgada.
La esperanza para el grupo investigador es que la simulación lleve a innovadores sistemas de ordenadores y a nuevos puntos de vista acerca del modo en que muchos de los elementos de cálculo pueden ser conectados entre sí. El conocimiento de la industria sobre cómo sacar el máximo partido a todos esos elementos computacionales estaba faltando.
El gran problema era cómo ejecutar el sistema sin ser ocultado por la sobrecarga de administración de la coordinación de los procesadores. Spinnaker podría mostrar una forma de superar algunos de estos problemas como que los elementos individuales serán mucho más pequeños que los procesadores monolíticos en uso hasta el momento. Otra de las ventajas que ofrecerán estos nuevos ordenadores será que gastarán mucha menos energía. Para el profesor Furber, “cambiarán las reglas del juego”.