El procesador que aprende ‘evolucionando’ como un cerebro humano

Un grupo de científicos ha desarrollado un nuevo chip que tiene la capacidad de cambiar su configuración interna para aprender de la misma manera que lo hace un cerebro humano

Un equipo de investigadores de la Universidad de Perdue, en EEUU, ha creado un nuevo chip que se puede reprogramar a voluntad y que funciona de una manera muy similar a como lo hace el cerebro humano. Este descubrimiento puede traernos nuevas inteligencias artificiales con mentes sintéticas capaces de aprender a lo largo de su vida como lo hacemos nosotros.

Cuando aprendemos algo, nuestro cerebro se reorganiza en respuesta a esa experiencia y forma nuevas conexiones entre sus neuronas. Esa modificación de ‘hardware’ que ocurre dentro de nuestra cabeza de manera natural no sucede en los cerebros de las máquinas.

Los cerebros artificiales están pensados para funciones muy concretas y su diseño es tan rígido que una vez fabricados no se puede cambiar. En el caso de la inteligencia artificial, esta rigidez hace que, cuando la máquina aprende algo nuevo, se centre en eso y se olvide de lo que sabía hasta entonces. Esto, según cuentan los investigadores, supone un problema para inteligencias artificiales como las que rigen a los vehículos autónomos o a los robots que están ahora mismo en el espacio. Si la IA pudiera integrarse directamente en el ‘hardware’, dicen, estas máquinas podrían funcionar de forma más eficiente.

Compañías como IBM o Intel han gastado millones de dólares en crear ordenadores que piensen y aprendan como nosotros, aunque por ahora se han centrado en imitar la funcionalidad y conectividad de las neuronas biológicas. Sin embargo, los investigadores de la Universidad de Perdue han trabajado en el ‘hardware’ y han conseguido crear nuevos componentes para los circuitos de los ordenadores que pueden reconfigurarse a voluntad para crear neuronas artificiales, sinapsis artificiales e incluso memorias.

«Los cerebros de los seres vivos pueden aprender continuamente a lo largo de su vida. Ahora hemos creado una plataforma artificial para que las máquinas aprendan a lo largo de su vida», afirma Shriram Ramanathan, profesor de la Escuela de Ingeniería de Materiales de la Universidad de Purdue y líder del grupo de investigadores detrás de este descubrimiento.

Cómo lo han hecho

Según cuenta el equipo en su estudio, publicado recientemente en la revista ‘Science’, el ‘chip’ está fabricado con perovskita de níquel, un material que es muy sensible al hidrógeno. Cuando se le aplican pulsos eléctricos de diferentes voltajes, aseguran, se puede hacer que la concentración de iones de hidrógeno cambie en cuestión de nanosegundos y se creen estados análogos a los que ocurren en el cerebro.

Los investigadores han observado que, cuando el dispositivo tiene más hidrógeno cerca de su centro, puede actuar como una neurona. Pero, cuando hay menos hidrógeno en ese mismo lugar, el dispositivo sirve de sinapsis, la conexión entre neuronas que usa el cerebro para, entre otras cosas, almacenar la memoria.

En los test del laboratorio comprobaron que estos dispositivos también son muy estables. Los átomos de hidrógeno, dicen, permanecieron en su sitio durante al menos seis meses sin pérdida de resistencia y los cambios de posición del hidrógeno seguían funcionando de forma fiable tras millones de ciclos.

Un cerebro humano para la IA

También vieron que este dispositivo puede crear estructuras dinámicas que hacen que una red neuronal artificial pueda reconocer más eficazmente dígitos y los patrones de un electrocardiograma que las redes estáticas. Además, han podido demostrar que, a medida que se presentan nuevos problemas, estas redes dinámicas pueden elegir qué circuitos son los más adecuados para abordar esos problemas.

El equipo asegura que estos dispositivos pueden construirse con la actual tecnología de fabricación de chips. Y ahora está trabajando para crear chips a gran escala que sirvan para construir un ordenador que pueda aprender y modificarse constantemente como nuestro cerebro.

Según el profesor Ramanathan, «si queremos construir un ordenador o una máquina que se inspire en el cerebro, tenemos que tener la capacidad de programar, reprogramar y cambiar continuamente el chip».

Fuente: elconfidencial.com