{"id":23473,"date":"2021-07-05T09:06:24","date_gmt":"2021-07-05T15:06:24","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=23473"},"modified":"2021-07-05T09:07:39","modified_gmt":"2021-07-05T15:07:39","slug":"una-red-de-nanocables-que-imita-al-cerebro-podria-inspirar-nuevos-disenos-en-ia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/ia\/una-red-de-nanocables-que-imita-al-cerebro-podria-inspirar-nuevos-disenos-en-ia\/","title":{"rendered":"Una red de nanocables que imita al cerebro podr\u00eda inspirar nuevos dise\u00f1os en IA"},"content":{"rendered":"

Las redes neuronales que\u00a0impulsan los<\/a>\u00a0sistemas de\u00a0inteligencia artificial<\/a>\u00a0l\u00edderes en la actualidad\u00a0pueden superar ampliamente al cerebro humano cuando se trata de seleccionar patrones en\u00a0<\/span>grandes\u00a0<\/span>extensiones de datos est\u00e1ticos.\u00a0<\/span>Pero\u00a0<\/span>cuando hay pocos datos de los que aprender o\u00a0<\/span>los\u00a0<\/span>flujos de datos var\u00edan din\u00e1micamente con el tiempo, tienden a tener problemas.<\/span><\/span><\/p>\n

Aqu\u00ed es donde el cerebro humano brilla, sin embargo, lo que ha llevado a muchos investigadores a tratar\u00a0<\/span>de\u00a0<\/span>pedir prestado algunos de sus principios de dise\u00f1o para crear nuevos paradigmas de computaci\u00f3n, un campo conocido como\u00a0la computaci\u00f3n neurom\u00f3rfico<\/a>\u00a0.<\/span><\/span><\/p>\n

Y ahora, investigadores de la Universidad de Sydney y el Instituto Nacional de Ciencia de Materiales de Jap\u00f3n han demostrado que pueden usar una red aleatoria de nanocables para replicar tanto la estructura como\u00a0<\/span>la\u00a0<\/span>din\u00e1mica del cerebro para resolver tareas de procesamiento simples.<\/span><\/span><\/p>\n

\u201c\u00bfQu\u00e9 es tan interesante acerca de este resultado es que sugiere que este tipo de redes de nanocables pueden sintonizarse en reg\u00edmenes con diversa, cerebro-como din\u00e1micas colectivas, las cuales pueden ser aprovechados para el procesamiento de informaci\u00f3n Optimizar,\u201d\u00a0<\/span>dijo\u00a0<\/span>Zdenka Kuncic de la Universidad de Sydn\u00a0<\/span>ey\u00a0<\/span>en un comunicado de prensa<\/span><\/a>\u00a0.<\/span><\/span><\/p>\n

Las redes neuronales profundas de hoy en d\u00eda ya imitan un aspecto del cerebro: su red de neuronas altamente interconectada.\u00a0Pero las neuronas artificiales se comportan de manera muy diferente\u00a0<\/span>a las\u00a0<\/span>biol\u00f3gicas, ya que solo realizan c\u00e1lculos.\u00a0En el cerebro, las neuronas tambi\u00e9n son capaces de recordar su actividad previa, que luego influye en su comportamiento futuro.<\/span><\/span><\/p>\n

Esta memoria incorporada es un aspecto crucial de c\u00f3mo el cerebro procesa la informaci\u00f3n, y un aspecto importante de la ingenier\u00eda neurom\u00f3rfica se centra en intentar recrear esta funcionalidad.\u00a0Esto ha dado lugar a una amplia gama de dise\u00f1os para los denominados \u201c\u00a0memristores<\/a>\u00a0\u201d: componentes el\u00e9ctricos cuya respuesta depende de las se\u00f1ales previas a las que han estado expuestos.<\/span><\/p>\n

Las propiedades memristivas tambi\u00e9n se encuentran en las uniones donde los nanocables de plata se superponen entre s\u00ed, lo que los ha convertido en un objetivo cada vez m\u00e1s popular para los ingenieros neurom\u00f3rficos.\u00a0Tienen el beneficio adicional de que pueden autoensamblarse en redes complejas, no muy diferentes a las que se encuentran en el cerebro, con las uniones memristivas actuando como sinapsis entre neuronas.<\/span><\/p>\n

En un pape\u00a0<\/span>r en\u00a0<\/span>Nature Communications<\/a>\u00a0,<\/span><\/em>\u00a0los\u00a0<\/span>investigadores describen c\u00f3mo crearon una red aleatoria de nanocables 10 micromete\u00a0<\/span>r\u00a0<\/span>s largas y no m\u00e1s grueso de 500 nan\u00f3metros y despu\u00e9s se sometieron a la estimulaci\u00f3n el\u00e9ctrica.<\/span><\/span><\/p>\n

A medida que la corriente pasaba por la red, las uniones memristivas se activaban y desactivaban, alterando el camino que tomaba la se\u00f1al.\u00a0Pero el patr\u00f3n de esta conmutaci\u00f3n vari\u00f3 considerablemente dependiendo de la fuerza de la se\u00f1al de entrada.\u00a0Cuando la se\u00f1al era baja, las v\u00edas eran muy ordenadas y predecibles, pero cuando era alta se volv\u00edan completamente ca\u00f3ticas.<\/span><\/p>\n

Para probar si estas din\u00e1micas podr\u00edan usarse para el procesamiento de informaci\u00f3n, el equipo cre\u00f3 una simulaci\u00f3n de la red y trat\u00f3 de ense\u00f1arle c\u00f3mo llevar a cabo una tarea simple de procesamiento de se\u00f1ales: convertir una forma de onda en otra.<\/span><\/p>\n

Ajustaron la amplitud y la frecuencia de la entrada para ver si esto afectar\u00eda el rendimiento y descubrieron que la red funcionaba mejor cuando la fuerza de la se\u00f1al estaba en la c\u00faspide de empujar la red a un estado ca\u00f3tico.\u00a0Ese hallazgo es intrigante, porque se ha especulado que el cerebro humano tambi\u00e9n opera en este r\u00e9gimen.<\/span><\/p>\n

“Algunas teor\u00edas en neurociencia sugieren que la mente humana podr\u00eda operar en este borde del caos, o lo que se llama el estado cr\u00edtico”, dijo Kuncic.\u00a0\u201cAlgunos neurocient\u00edficos piensan que es en este estado donde logramos el m\u00e1ximo rendimiento cerebral\u201d.<\/span><\/p>\n

Otro hallazgo atractivo que hicieron los investigadores\u00a0<\/span>fue\u00a0<\/span>que el estado de “borde del caos” era m\u00e1s poderoso cuando se trataba de convertir entre las formas de onda m\u00e1s diferentes.\u00a0Esto coincide con los resultados anteriores y sugiere que, si bien el enfoque puede no ser eficiente para tareas simples, es particularmente adecuado para tareas m\u00e1s complejas.<\/span><\/span><\/p>\n

Sin embargo, queda un largo camino por recorrer antes de que estas redes de nanocables est\u00e9n cerca de igualar el poder del cerebro humano.\u00a0El desaf\u00edo que establecieron los investigadores es muy simple y hasta ahora solo se ha demostrado en una simulaci\u00f3n de la red en lugar de en la realidad.\u00a0La medida en que este estado de “borde del caos” es fundamental para la forma en que funciona el cerebro tambi\u00e9n est\u00e1 lejos de resolverse.<\/span><\/p>\n

Pero los resultados d\u00a0<\/span>i\u00a0<\/span>d\u00a0<\/span>a dar\u00a0<\/span>peso al argumento de que las redes de nanocables podr\u00edan ser una v\u00eda prometedora para\u00a0recrear<\/a>\u00a0el procesamiento potente y eficiente de la energ\u00eda del cerebro.<\/span><\/span><\/p>\n

Fuente:<\/p>\n

Gent, E. (2021, 4 julio). A Nanowire Network That Mimics the Brain Could Inspire New Designs in AI. Recuperado 5 de julio de 2021, de https:\/\/singularityhub.com\/2021\/07\/05\/a-nanowire-network-that-mimics-the-brain-could-inspire-new-designs-in-ai\/<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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