Tendencias21

¿Por qué Internet debería imitar al cerebro, y la economía a la naturaleza?

Las redes naturales son más estables y eficientes que las redes artificiales, como Internet. ¿Por qué? Un equipo internacional de investigadores ha descubierto que la clave está en la relación entre la estructura interna de cada red natural y el patrón de conexiones que cada una de esas redes establece con otras redes. Lograr imitar ese paradójico equilibrio permitirá mejorar las redes no biológicas, como los sistemas financieros o de suministro energético y de información.

¿Por qué Internet debería imitar al cerebro, y la economía a la naturaleza?

A pesar de que se ha dicho que el cerebro de un niño muy pequeño funciona como Internet en sus inicios; y el de un adolescente como una compleja y moderna red de fibra óptica, lo cierto es que las redes naturales –como las del cerebro- aún superan a las redes artificiales (como las eléctricas e Internet) en eficiencia y estabilidad. ¿Por qué razón?

Los científicos se devanan los sesos por tratar de averiguarlo, porque descubrir este punto permitiría imitar mejor a las redes naturales en contextos no biológicos, como el diseño de infraestructuras eficientes para sistemas de red eléctrica, datos o Internet, o la construcción de redes financieras robustas.

Un estudio internacional, liderado desde el City College de Nueva York y publicado en Nature Physics, ha revelado ahora que las ventajas de las redes naturales con respecto a las artificiales radican en lo siguiente: la relación entre la estructura interna de cada red y el patrón de conexiones que cada red establece con otras redes (las redes en la naturaleza no actúan de manera aislada, sino que intercambian información y dependen las unas de las otras para funcionar apropiadamente, escriben los científicos en dicha revista).

“En concreto hemos demostrado que si las interconexiones entre redes las proporcionan nodos con una alta conectividad dentro de su red (hubs) y hay un grado moderado de convergencia en las conexiones, el sistema de red de redes es estable y robusto a los fallos”, ha explicado a Sinc Santiago Canals, investigador del Instituto de Neurociencias (CSIC-Universidad Miguel Hernández) y coautor del trabajo.

La prueba en redes neuronales

Para probar su planteamiento, el equipo de investigadores empleó el cerebro humano como banco de pruebas.

Usando la tecnología de imagen por resonancia magnética nuclear (fMRI), que permite mostrar en imágenes las regiones cerebrales que ejecutan una tarea determinada, examinaron redes cerebrales funcionales en dos experimentos. En uno de ellos, el cerebro desarrollaba tareas; en el otro permanecía en estado de descanso.

De esta forma, confirmaron que las redes neuronales del cerebro se conectan siguiendo una topología que maximiza la estabilidad.

“Los resultados obtenidos no solo contribuyen a desvelar el secreto de la estabilidad en los sistemas de redes naturales, sino que proporcionan predicciones teóricas específicas sobre cómo deberían interconectarse las redes, de cualquier tipo, para ser estables”, señala Canals.

Según los autores, la consistencia entre las observaciones experimentales y las predicciones hacen que su teoría sea una buena candidata para estudiar redes muy complejas. Su conocimiento, como se ha dicho, podría ser trasladado más allá de la naturaleza.

“Entender cómo los sistemas naturales han resuelto, tras miles de años de presión evolutiva, el problema de la estabilidad en las redes de redes, puede enseñarnos a construir otras similares resistentes a fallos, eligiendo la mejor forma de conectar los elementos del sistema en base a un conocimiento teórico, y no por el método de prueba y error”, concluye Casals.

Referencia bibliográfica:

Saulo D. S. Reis, Yanqing Hu, Andrés Babino, José S. Andrade Jr, Santiago Canals, Mariano Sigman, Hernán A. Makse. Avoiding catastrophic failure in correlated networks of networks. Nature Physics (2014). DOI: 10.1038/nphys3081.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • China irrumpe en la inteligencia artificial con DeepSeek-R1: el modelo que desafía a los gigantes tecnológicos 25 enero, 2025
    Un nuevo modelo de inteligencia artificial desarrollado en China, llamado DeepSeek-R1, está revolucionando el panorama global de la IA. Este modelo, lanzado el 20 de enero de 2025 por la startup china DeepSeek, ha sorprendido a la comunidad científica al igualar el rendimiento de los modelos más avanzados de OpenAI, como el o1, y hacerlo […]
    Redacción T21
  • Crean el primer mapa completo de las combinaciones del ADN humano 24 enero, 2025
    En un importante avance en el campo de la genética, un equipo científico ha creado el primer mapa completo de cómo el ADN humano de dos padres se mezcla en la descendencia: comprender en profundidad las combinaciones del ADN puede permitir un gran salto adelante en el entendimiento de la diversidad genética y su relación […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • La IA reduce de dos años a seis semanas los tiempos del aprendizaje 24 enero, 2025
    Un programa piloto en Nigeria logró condensar los contenidos que reciben los estudiantes en dos años en solo seis semanas, empleando herramientas de Inteligencia Artificial (IA): además de la reducción en los tiempos de aprendizaje, logró actualizar contenidos y borrar brechas de género en sitios donde la falta de docentes calificados, la ausencia de materiales […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Nuevas evidencias confirman la presencia de antiguos lagos y cuerpos de agua líquida en Marte 24 enero, 2025
    Imágenes tomadas por el rover Curiosity de la NASA muestran firmas geológicas de antiguos lagos y estanques de agua líquida en Marte, que habrían estado abiertos al aire marciano y sin agua congelada. Los especialistas indican que los rastros en forma de ondas que muestran los viejos cursos de agua se formaron hace unos 3,7 […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los microplásticos bloquean el flujo sanguíneo en el cerebro 24 enero, 2025
    Un estudio realizado en roedores ha desvelado un mecanismo a través del cual los microplásticos que se incorporan al torrente sanguíneo tienen la capacidad de generar trombos u obstrucciones en el cerebro: además de la incidencia negativa de estos coágulos, que tienen el potencial de provocar un accidente cerebrovascular (ACV) al bloquear el flujo sanguíneo […]
    Redacción T21
  • Las misteriosas ráfagas de radio rápidas podrían nacer en galaxias antiguas y muertas 23 enero, 2025
    Los astrónomos están dejando atrás la idea de que las ráfagas de radio rápidas (FRB) emanan únicamente de regiones de formación estelar activa o galaxias jóvenes: nuevas evidencias observacionales sugieren que los orígenes de estos enigmáticos eventos cósmicos podrían ser más diversos, incluyendo incluso a galaxias antiguas y sin actividad.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Un enorme objeto interestelar modificó para siempre a nuestro Sistema Solar 23 enero, 2025
    Un estudio sugiere que es posible que un objeto de origen interestelar de enorme tamaño y peso se introdujera en el Sistema Solar al principio de su formación, dejando una huella imborrable en las órbitas planetarias, antes de desviarse nuevamente hacia otros confines del Universo. El visitante fugaz podría haber tenido características similares al misterioso […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • ¿Fue la Edad del Hierro un período histórico matriarcal? 23 enero, 2025
    Genetistas y arqueólogos han descubierto a través del análisis de ADN antiguo evidencia convincente que sugiere que la Edad del Hierro de Gran Bretaña puede haber sido aún más matriarcal de aquello que se pensaba anteriormente: las tierras se transmitían a la descendencia femenina, por ejemplo, siendo la primera vez que se documenta este tipo […]
    Redacción T21
  • Doctor Manuel Corpas: un viaje alucinante a través de la Genómica y la Bioinformática 23 enero, 2025
    El científico español Manuel Corpas ha sido pionero en compartir en Internet la base genética de su familia con la finalidad de descubrir hasta qué punto los genomas influyen en nuestras elecciones de vida. Ahora está construyendo una red internacional de investigación en torno a los genomas de diversidad latinoamericanos para descubrir cómo la migración […]
    Alejandro Sacristán/T21
  • Tendremos un futuro utópico y distópico a la vez 23 enero, 2025
    La nueva edición de la exposición ArtFutura, que se desarrolla en el Palacio Neptuno de Madrid, transmite un mensaje claro: la Inteligencia Artificial Generativa no es una amenaza para el arte, sino una nueva herramienta que expande los límites de nuestra creatividad. Sin miedo.
    Alejandro Sacristán (enviado especial T21)