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26/Jul/04

Está corriendo ya una simulación del córtex humano

La empresa Artificial Development anunció esta semana que está en marcha el primer Modelo Cognitivo Autónomo basado en el córtex (Autonomous Cognitive Model, ACM), una representación real del flujo de trabajo de un córtex humano en funcionamiento. El ACM podría tener aplicaciones inmediatas en análisis de datos, seguridad de redes, tecnología de motores de búsqueda y procesamiento natural de lenguaje.

La primera computadora ACM "persona", bautizada "Kjell" en homenaje al pionero de la IA Alan Turing (Kjell era el nombre de uno de sus amantes homosexuales), fue activada en junio del 2004 y está en los primeras fases de prueba. La simulación "persona" corre en un sistema CCortex, en una supercomputadora paralela de alta performance.

Marcos Guillen, presidente de Artificial Development, reveló las capacidades cognitivas emergentes del ACM en un Taller realizado en Cognitive Systems, en conjunto con los Sandia National Laboratories y la Universidad de New Mexico. En el Taller anual participaron representantes de Sandia National Laboratories y de Los Alamos National Laboratories, varias oficias gubernamentales, representantes de la industria y académicos que trabajan en el área de la cognición computational.

Guillen comentó que la intención con el ACM es que sea un "banco de pruebas" para los modelos futuros, ya que éste es incompleto. Aunque la persona Kjell utiliza unas áreas de córtex frontal, motor y somatosensorias realistas, aún le falta las áreas del córtex visual y auditivo, dos de las estructuras corticales más importantes. Otras estructuras, como el hipocampo, el ganglio basal y el sistema talámico están en desarrollo aún y todavía son incapaces de realizar la mayoría de las funciones normales.

El ACM interactúa con sus instructores utilizando una consola de texto. Lee lo que ingresa su instructor y escribe una respuesta, de manera similar a la comunicación de un programa de "chat". El ACM está siendo instruido con un proceso de aprendizaje con premios estímulo, basado en las reglas clásicas de condicionamiento. Se le estimula para responder a comandos simples de texto, asociando las entradas anteriores con las respuestas que dieron un premio.

El ACM utiliza el córtex asociativo para hacer "evolucionar" posibles respuestas antagónicas. Grandes poblaciones de neuronas compiten para dar su propia respuesta asociada hasta que el grupo más fuerte se impone a los otros. La respuesta "ganadora" es analizada entonces y recibe un premio o es descartada, dependiendo de su validez. El ACM toma en cuenta las nuevas experiencias y las utiliza para modificar el equilibrio entre las respuestas y la intensidad de la vía neural asociativa. Así genera un nuevo status quo neural con más chances de generar respuestas exactas. El proceso es mediado por una versión reducida del hipocampo y el ganglio basal, y se puede repetir hasta 20 veces por segundo.

"En nuestro modelo el córtex frontal actúa como una cámara evolutiva", dijo Guillen. "Las respuestas posibles compiten en el córtex asociativo, redondeando los "votos" de las neuronas asociadas. Cuando finalmente surge un ganador, éste toma el control de la respuesta motora. La respuesta entonces se analiza, y las neuronas toman nota del resultado para su futura "votación". Como resultado final, sólo las mejores respuestas sobreviven al proceso".

El sistema CCortex está pensado para imitar la estructura del cerebro humano, con una distribución en capas de redes neurales e interconexiones detalladas. El sistema CCortex emula bastante bien las regiones especializadas del córtex humano, el ganglio basal, el tálamo y el hipocampo. Corre en una computadora paralela de alta performance, un conjunto Linux de hasta 500 nodos y 1.000 procesadores, 1 terabyte of RAM y 200 terabytes de almacenamiento. Con 20 mil millones de neuronas y 20 billones de conexiones, el sistema CCortex es hasta 10.000 veces más grande que cualquier otro intento anterior de replicar, parcial o completamente, las características primarias de la inteligencia humana, y es el primer sistema neural que logra un nivel de complejidad que rivaliza con el cerebro de los mamíferos.

La empresa Artificial Development, con base en Palo Alto, California, es una compañía de investigación privada fundada en julio del 2003. Artificial Development consta de un equipo internacional y multidisciplinario de programadores de computadora, matemáticos y profesionales de infraestructura de computadoras, que están trabajando para crear la primera Inteligencia Artificial verdadera del mundo. La teconología de la compañía, CCortex(TM), es una simulación completa del córtex humano y de los sistemas periféricos. Artificial Development planea lanzar una amplio rango de productos comerciales basados en el sistema CCortex.

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Artificial Development