Después de seis años de intenso desarrollo el equipo de IBM
que dirige el proyecto SyNAPSE ha comunicado el resultado de su
trabajo: un chip que presta el diseño de nuestra red
neuronal, siendo capaz de responder a los estímulos sensoriales y al
reconocimiento de patrones.
La innovación de IBM asienta los fundamentos de una nueva generación de arquitectura computacional inspirada en la estructura cerebral, cuya capacidad de “pensar, actuar y percibir” acortará más la distancia entre el modelo de inteligencia artificial e inteligencia humana.
Reinventando el modelo John von Neumann
La divergencia entre el funcionamiento del cerebro y los ordenadores
actuales siempre ha sido un aspecto intrigante que ha impulsado a los
científicos de la computación a estudiar nuevas formas de mejorar los ‘cerebros’ de los ordenadores.
El centro de investigación de IBM no ha querido perderse nada del gran
viaje que cambiará el futuro de la tecnología actual así que se
convirtió en una de las empresas pioneras en investigar los secretos de
la capacidad cognitiva trasladada a las máquinas inteligentes.
En 2012 sus especialistas dieron un paso muy importante en este campo al presentar por la primera vez el superordenador Sequoia, considerado la más potente simulación cerebral realizada jamás ya que reunía la fuerza de 2.084 mil millones representaciones de núcleos neurosinápticos.
Después de dos años, el mismo equipo da otro paso decisivo y en lugar
de adaptar los algoritmos inspirados de la actividad cerebral a la
computación tradicional inventan desde la base un chip que imita la actividad de las redes neuronales humanas.
Según el científico que lidera el proyecto, Dharmendra Modha, la idea ha surgido de la necesidad de replantear el sistema informático heredado de John von Neumann,
un matemático que ha puesto las bases de la arquitectura computacional
clásica. Modha está convencido de que los ordenadores actuales, además
de cálculos matemáticos precisos se podrían mejorar al adaptarse a la inteligencia adaptativa del cerebro humano:
“El cerebro evolucionó hace millones de años para
solucionar los problemas básicos: conseguir comida, luchar, evitar los
peligros, reproducirse y está destinado a manejar datos de baja
resolución, ambiguos y simbólicos. Integra memoria (sinapsis) y
computación (neuronas), tiene un procesamiento distribuido, gestiona los
datos en paralelo, puede aprender, opera de forma asíncrona, es lento y
por lo tanto no gasta energía y tampoco se sobrecalienta”.
Una arquitectura que imita la escalabilidad del cerebro humano
Para reducir la brecha entre el bajo consumo de energía de
la actividad cerebral y los ordenadores actuales, los científicos de IBM
han usado las técnicas de la nanotecnología y neurociencia para crear una arquitectura informática escalable y eficiente.
El chip llamado TrueNorth está formado por una red bidimensional de 4.096 núcleos neurosinápticos digitales, dónde cada núcleo integra memoria, procesamiento y comunicación y opera según un modo de computación paralela, dirigida por eventos y con tolerancia a fallos.
Igual que el modelo neuronal humano, la arquitectura del chip seguirá
funcionando incluso si falla alguno de los núcleos individuales. Su escalabilidad le permitirá ampliar las conexiones entre los núcleos hasta formar un mosaico sin interrupciones, construyendo los pilares de una futura supercomputación neurosináptica.
“IBM ha sentado las bases de una computación inspirada en
el el cerebro humano, en los términos de una arquitectura de
computación radicalmente nueva, a una escala sin precedentes, una
velocidad, eficiencia, energía y capacidad de adaptación incomparables”,
comenta Modha.
La tecnología del futuro ‘sentirá’ la realidad igual que nosotros
Con el fin de facilitar el trabajo de los futuros desarrolladores IBM ha creado un ecosistema completo que abarca un simulador del chip, un lenguaje de programación, una librería, algoritmos y aplicaciones.
El ecosistema soporta todos los aspectos del ciclo de programación
desde el diseño hasta el desarrollo, la depuración y el despliegue.
En cuanto a las futuras aplicaciones, Dharmendra Modha cree que su nuevo chip permitirá construir ordenadores igual de eficientes que el cerebro humano y que no consumen más que una bombilla (70 milivatios). Este piensa que la tecnología basada en el procesamiento neurosináptico podrá transformar la movilidad y el Internet de las cosas a través de la percepción sensorial:
“En el futuro estos chips se podrían convertir
en la alternativa de energía eficiente para gafas que ayuden a navegar a
las personas invidentes, ‘ojos’ que dejen ver a los robots y a los
coches, sistemas médicos que monitoricen la tensión arterial, la
temperatura y el nivel de oxígeno de las personas mayores y que envíen
alertas antes de producirse algún problema o sistemas que midan el nivel
de marea y velocidad del viento para predecir los tsunamis”.
Por último Modha espera que el futuro tecnológico esté destinado a una simbiosis entre los chips cognitivos y los tradicionales “para enfrentarse al contexto real de la misma manera que lo hacemos nosotros”.
Fuente:
TicBeat
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