Un equipo de investigadores franceses ha dado un paso significativo hacia la construcción de un cerebro artificial: han creado una sinapsis capaz de aprender, y además han desarrollado un modelo físico que explica esta capacidad de aprendizaje. Con esto, se abre la posibilidad de crear una red de sinapsis artificiales y sistemas inteligentes que consumen menos energía.
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El proceso de aprendizaje de nuestro cerebro está ligado a las sinapsis, que son las que aseguran las conexiones entre neuronas. Cuanto más estimulada está la sinapsis, más se refuerza la conexión entre neuronas, y en consecuencia el aprendizaje mejora.
Este es el mecanismo que ha inspirado al equipo de investigadores para concebir la sinapsis artificial, un componente electrónico pasivo llamado menristor.
Se trata de un nanodispositivo electrónico formado de una fina capa ferroeléctrica, que está aprisionado como un sandwich entre dos electrodos. El dispositivo puede ajustar su resistencia bajo impulsos eléctricos similares a los de las neuronas.
Si la resistencia es débil, la relación sináptica es fuerte, y si la resistencia es fuerte, la relación sináptica es débil. Esta capacidad de la sinapsis artificial de adaptar su resistencia es lo que permite el aprendizaje.
Los investigadores franceses han conseguido por primera vez elaborar un modelo físico que permite anticipar su funcionamiento.
El hecho de que hayan conseguido modelizar este dispositivo es sumamente importante, ya que es algo necesario para elaborar circuitos más complejos y conseguir un cerebro artificial. La investigación se ha publicado en Nature Communications.
Aunque los trabajos sobre las sinapsis artificiales están en el centro de las preocupaciones de numerosos laboratorios, hasta ahora el funcionamiento de estos dispositivos es poco conocido.
Una nueva disciplina: el biomimetismo
Aunque su nombre puede no resultar aún demasiado familiar, la investigación se enmarca en una nueva disciplina conocida como biomimetismo. Ésta se centra en buscar soluciones tecnológicas inspiradas en los diseños de la naturaleza.
El biometismo ya se está aplicando en informática, a través de algoritmos, para la realización de algunas tareas como el reconocimiento de imágenes. El ejemplo más conocido quizás sea el de Facebook, que los utiliza para identificar usuarios.
Este proceso consume mucha energía, por lo que las sinapsis artificiales capaces de aprender abren una nueva etapa dentro de esta disciplina.
Este descubrimiento se va aplicar también en el marco del proyecto europeo ULPEC H2020, para el reconocimiento en tiempo real de formas surgidas de una cámara en la que los píxels están inactivos, salvo que vean una cosa que cambia en el ángulo de visión.
Un procedimiento para el tratamiento de la información que resultará menos costoso en términos de energía, y mucho más rápido para descubrir los objetos buscados.
