24/Nov/08

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Buscan crear cerebro artificial

Científicos intentan crear un cerebro artificial tan pequeño y funcionalmente independiente que podría caber en un morral y realizar parte de nuestras actividades cotidianas

Las películas RoboCop y Yo, Robot podrían no ser tan inverosímiles como se piensa, e IBM y cinco universidades incluyendo Stanford se están uniendo para demostrarlo.

IBM Research y cinco universidades líderes se asocian para crear sistemas de cómputo que se espera simulen y emulen las capacidades del cerebro en las áreas de sensación, percepción, acción, interacción y cognición, teniendo como un reto el bajo nivel de consumo de energía y tamaño compacto.

La explosión de los datos digitales no muestra indicios de bajar su incremento. Según la firma de analistas IDC, el volumen de datos digitales crece a la espeluznante tasa de 60% por año, dando a las empresas acceso a increíbles nuevos flujos de información. Pero sin la capacidad de monitorear, analizar y reaccionar a esta información en tiempo real, es posible que gran parte de su valor sencillamente se pierda.

A menos que los datos sean captados y analizados, se generarán demoras en las decisiones o las acciones. La computación cognitiva ofrece la promesa de sistemas capaces de integrar y analizar vastas cantidades de datos desde muchas fuentes en un abrir y cerrar de ojos, permitiendo a las empresas o a las personas tomar decisiones rápidas, a tiempo para causar un impacto significativo.

En cualquier caso, extraer sentido de todos esos datos constituiría una tarea digna de Hércules para una persona o incluso para 100. Una computadora cognitiva, que actuara a modo de "cerebro global", podría unir con precisión las piezas dispares de este complejo rompecabezas para ayudar a las personas a tomar buenas decisiones con rapidez.

El equipo recibió una subvención federal de 4.9 millones de dólares para intentar crear un cerebro artificial tan pequeño y funcionalmente independiente que podría caber en un morral y hacer buena parte de las actividades que realiza la masa gris que tenemos detrás de los ojos. IBM y sus colaboradores recibieron esa financiación de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Defensa (DARPA) para la primera fase de la iniciativa Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics (SyNAPSE) de DARPA. La propuesta de IBM "Computación Cognitiva a través de Sinaptrónica y Supercomputación (C2S2)", delinea una investigación reveladora durante los próximos nueve meses en áreas que incluyen sinaptrónica, ciencia material, circuitos neuromórficos, simulaciones de supercomputación y ambientes virtuales.

Esto implicaría crear una especie de cabeza que sería capaz de procesar información de una enorme variedad de fuentes, responder casi como si razonara, aprender con el tiempo y resolver problemas difíciles tan rápido como nosotros.

La meta, indicó el profesor de bioingeniería de Stanford, Kwabena Boahen, uno de los investigadores, es sentar las bases para construir una máquina que reproduzca la acción de unos 100 millones de neuronas cerebrales, y que sea tan compacta y use tan poca energía que quepa en una caja de zapatos.

Buscando inspiración en la estructura, la dinámica, la función y el comportamiento del cerebro, el equipo de investigación de computación cognitiva liderado por IBM busca romper el paradigma de la máquina programable convencional. Como fin último, el equipo espera rivalizar por el bajo consumo de energía y el tamaño pequeño del cerebro utilizando dispositivos a nanoescala para sinapsis y neuronas.

"Los transistores son demasiado grandes para este trabajo, así que debemos crear algo nuevo", indicó Boahen, director del laboratorio Cerebros en Silicio de la universidad. "Hablamos de trabajar a escala atómica".

Investigaciones sobre un cerebro artificial se han realizado por décadas, y desde los años 30 se vaticinó que para 2030 surgiría un nuevo tipo de superinteligencia. Hasta la fecha, empero, nadie ha creado algo con la escala y la capacidad que busca lograr el equipo encabezado por IBM.

"La investigación forma parte del ADN de IBM", comentó Josephine Cheng, vicepresidenta del Almaden Research Center de IBM en San José. "Creemos que nuestra iniciativa de computación cognitiva ayudará a moldear el futuro de la computación de manera significativa, haciendo valer nuevas tecnologías que aún ni siquiera hemos comenzado a imaginar. La iniciativa subraya las capacidades de IBM en investigaciones exploratorias audaces y su interés en colaboraciones poderosas para comprender la manera en que funciona el mundo".

Por ejemplo, indicó Boahen, quizá el cerebro podría colocarse en la espalda de un soldado y podría actuar "como un amigo que lo protege diciéndole qué pasa a sus espaldas". O podría replicar un perro detector de armas que reaccionara al peligro.

En el campo civil, el cerebro podría ayudar a pronosticar el clima, o ayudar a coordinar los mercados financieros a nivel mundial.

O en lo que sería su aplicación más fantástica si el proyecto tiene un gran éxito en los próximos años, el nuevo cerebro podría ir mucho más allá de los 100 millones de neuronas y ser el núcleo de una persona artificial, quizá incluso a la altura de las creaciones de películas como RoboCop o Yo, Robot.

Pero eso sería un poco ambicioso hoy en día, advirtió Dharmendra Modha, quien como gerente de cómputo cognitivo del Centro de Investigación Almaden de IBM encabeza el proyecto.

La subvención entregada el jueves simplemente financia la primera fase de nueve meses de lo que podría terminar alargándose a siete años o más, dependiendo de su éxito.

IBM conformó un equipo con cinco universidades -Stanford, la Universidad de California en Merced, la Universidad de Wisconsin en Madison, además de las universidades de Cornell y Columbia- y por ahora su objetivo es hacer planes para un procesador, o "chip", que emule las acciones de un millón de neuronas. Para afrontar este desafío, IBM ha reunido a un equipo integrado multidimensional y de primer nivel mundial, conformado por investigadores y colaboradores, liderados por Dr. Dharmendra Modha, gerente de la iniciativa de computación cognitiva de IBM y por representantes de Stanford University (Profesores Kwabena Boahen, H. Phillip Wong, Brian Wandell), University of Wisconsin-Madison (Profesor Gulio Tononi), Cornell University (Profesor Rajit Manohar), Columbia University Medical Center (Profesor Stefano Fusi) y University of California Merced (Profesor Christopher Kello). Los investigadores de IBM que participan en el proyecto, entre otros, son: Dr. Stuart Parkin, Dr. Chung Lam, Dr. Bulent Kurdi, Dr. J. Campbell Scott, Dr. Paul Maglio, Dr. Simone Raoux, Dr. Rajagopal Ananthanarayanan, Dr. Raghav Singh y Dr. Bipin Rajendran.

En el pasado, el campo de la investigación en inteligencia artificial se enfocó en aspectos individuales de la ingeniería de máquinas inteligentes. La computación cognitiva, a la vanguardia de esta línea de investigación, busca diseñar máquinas inteligentes holísticas que unan prolijamente todas las piezas. La iniciativa de computación cognitiva de IBM fue engendrada en 2006 en su Instituto de Investigación de Almaden, que anualmente reúne a los grandes cerebros para abordar desafíos fundamentales en los límites mismos de la ciencia y la tecnología. IBM tiene una rica trayectoria en el área de investigación en inteligencia artificial que se remonta a 1956, cuando realizó la primera simulación del mundo de la corteza cerebral a gran escala (512 neuronas).

Con unos 100 de esos chips metidos en el cerebro del tamaño de una caja de zapatos, estaremos hablando de 100 millones de neuronas. Esto representa aproximadamente el doble de neuronas del cerebro de una rata, pero queda muy lejos de los 100 mil millones de neuronas de un cerebro humano. Acercarse a esto tardará un buen tiempo.

Fuente: El Universal. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard