El cómputo cognitivo es un área emergente y multidisciplinaria de la ciencias de la computación, en particular de la inteligencia artificial (IA). Ganó muchos reflectores luego de la divulgación hace unas semanas de un chip cerebral, creado por IBM, resultado de años de investigación. Chip que es cerebral en el sentido de que para funcionar modela la arquitectura de pensamiento del cerebro. En este artículo vamos a profundizar en el tema
Cómputo cognitivo
El cómputo cognitivo es un área de investigación que busca desarrollar un mecanismo coherente, universal y unificado de las capacidades de la mente. Dicho con otras palabras, de implementar una teoría computacional unificada de la mente.
Los versados saben que desde su origen la IA ha buscado crear máquinas que funcionen como lo hace la mente. Los enfoques son diversos, a veces polémicos entre sí, tal como relata Roger Penrose en su espléndido libro “La nueva mente del emperador”. Penrose diferencia entre la rama dura de la IA y la otra, más moderada: la primera afirma que es posible modelar la mente con algoritmos, la segunda es más práctica, enfocada a resultados. La primera puede caer en discusiones teórico-filosóficas tan densas como interesantes, mientras que la segunda ha revolucionado la IA con temas como los algoritmos bioinspirados con aplicaciones en todas partes.
La computación cognitiva mezcla lo mejor de ambos mundos, une neurociencia, supercomputación y nanotecnología para descubrir los algoritmos centrales del cerebro, y ganar un profundo entendimiento científico de cómo la mente percibe, piensa y actúa, o como dice el Dr. Dharmendra S. Modha, se trata de
ingeniería de la mente haciéndole ingeniería inversa al cerebro… [y] el cerebro es un ejemplo de solución al problema de la computación cognitiva.
Avances
El chip cerebral es el avance más importante de la computación cognitiva, gracias a una combinación de resultados impresionantes por sí solos, venidos desde la superespecialización de la neurofisiología y neuroanatomía.
El chip emula, aunque sea de forma mínima, el funcionamiento de cerebro: muy bajo consumo de energía, componentes que funcionan como neuronas, incluso con memoria sináptica. IBM, con el Dr. Modha a la cabeza, hablan que se están construyendo “nuevas maneras de pensar” a partir de esos chips. Después de todo, el proyecto madre SyNAPSE, es para llegar “más allá de las máquinas”.
La complejidad de la red neuronal descrita por las neurociencias es inabarcable. No obstante, los científicos creen que los bloques computacionales del cerebro (neuronas y sinapsis) pueden describirse de forma compacta, funcional, con modelos matemáticos precisos, y un modelo de comunicación basado en bits. Así que las simulaciones no se han hecho esperar.
Con la ayuda de la supercomputadora BlueGene/P, el proyecto SyNAPSE ha logrado simular
- 1% del modelo de la corteza cerebral de un ser humano, unas 1.97 billones (del inglés “trillion”, es decir, 1012) de sinapsis, con 37.768 procesadores y 32TB de memoria RAM.
- Todo del modelo de la corteza cerebral de un gato con 147.456 procesadores y 144TB en memoria RAM.
Los experimentos con la supercomputadora revelan comportamientos neuronales que son útiles para mejorar los modelos matemáticos del cerebro. Al final de día, sin embargo, las simulaciones sólo son una herramienta de descubrimiento, y no la respuesta buscada: cómo construir verdaderas máquinas inteligentes.
Futuro
¿Qué sentencia parece más cierta? (1) Tengo un cerebro. (2) Soy un cerebro.— Douglas Hofstadter, The Mind’s I
Se vienen más y mejores simulaciones del cerebro (hace poco con miles de procesadores ARM desde la Universidad de Manchester). Los chips cerebrales aumentarán sus capacidades, donde los megahertz poco importan en comparación con la cantidad de funciones cerebrales que imitarán.
Veremos una covergencia intensa de más ciencias: filosofía, neurociencia computacional, neurofisiología, supercomputación, arquitectura de computadoras, orquestadas todas para entregar resultados seguramente asombrosos durante la siguiente década. Aprenderemos lo impensable del cerebro y quizá, con suerte, algo sobre la mente.
Vista desde otra perspectiva, con la computación cognitiva la humanidad ha llegado al punto de usar máquinas (de software) que corren sobre miles otras (la supercomputadora) para simular apenas unos engranes de esa gran máquina biológica que es el cerebro. Máquinas sobre máquinas sobre máq…
El esfuerzo será enorme, quién sabe con qué consecuencias, quién sabe qué nueva generación de máquinas inteligentes veremos, tal vez será el nacimiento de otras ciencias, técnicas, herramientas, lenguajes de programación biológicos, sistemas operativos cognítivos, qué sé yo: el ánimo, a decir por los resultados obtenidos hasta ahora, es de lo más positivo.
Imágenes: Wonderlane, tj.blackwell, CaptPiper y Argonne National Laboratory
Con esta entrada inauguramos la sección semanal dedicada a la Inteligencia Artificial: avances, predicciones, historias, y todo aquello alrededor de una ciencia fascinante para la imaginación.
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