La DARPA, acrónimo de la expresión en inglés “Defense Advanced Research Projects Agency” (Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados de Defensa), ha conseguido un material capaz de simular en tiempo real las conexiones entre neuronas, denominadas sinapsis.
El proyecto “PsYNAPSE” (sinapsis en inglés) es en realidad el acrónimo de “Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics” y busca seriamente crear un “animat”, una inteligencia parecida a la de un mamífero, que según sus planes podría disponer de una red neuronal parecida a la humana tan pronto como para el 2019.
Y tiene muy, muy buena pinta. Más con el respaldo económico y tecnológico de la DARPA.
Ya han demostrado que la circuitería es posible y que el software funciona.
Pero ¿cómo?
En abril de 2008, la multinacional Hewlett Packard, más conocida por HP, creo un nuevo tipo de circuito, denominado “Memristor”, de un material que cambia su resistencia eléctrica cuando le es aplicada una corriente y que recuerda su estado cuando esta desaparece.
Su resistencia eléctrica variable es una forma de memoria, pero incluso se puede usar para procesar información, por lo que son una especie de procesador programable y memoria todo en uno, con la ventaja añadida de que cuando no procesa no gasta energía ni pierde sus datos.
Son más pequeños y baratos que los transistores, se pueden fabricar con la tecnología actual y harían falta muchos menos para formar los circuitos básicos que se usan hoy en día, por lo que están estudiando su uso para reemplazar las actuales memorias y procesadores.
Una de las cosas más interesantes de los Memristor es que se comportan de forma muy parecida a las sinapsis (las conexiones entre neuronas), por lo que un procesador que use Memristors no necesitaría hacer los complicados cálculos que ahora necesitan de grandes superordenadores para simular las sinapsis de redes neuronales.
La DARPA financia a HP e IBM para que diseñe y construya procesadores basados en Memristors, capaces de simular grandes redes neuronales en tiempo real.
Para el año que viene preparan uno capaz de emular la actividad de un millón de neuronas y sus diez billones de sinapsis en un único centímetro cuadrado.
En el 2015 esperan crear un chip de menos de dos litros de volumen y que use un kilovatio o menos, capaz de procesar 10 billones de neuronas y un trillón de sinapsis.
Cien de estos procesadores darían 1 trillón de neuronas con 100 trillones de sinapsis, que se acercaría a la simulación de un cerebro humano completo, que se estima en 20 billones de neuronas conectadas por cerca de 200 trillones de sinapsis.
Tan pronto como para el 2019 se espera una simulación completa del cerebro humano, a nivel de hardware, que nos ayudaría entender cómo funciona el cerebro.
Por supuesto, esto no garantiza que sea inteligente. Y, por supuesto, siempre se irá afinando el software y el diseño de las neuronas y sinapsis “Menristor”
Parece que apuntan a Memristors que usan espintronica (guardan información en el giro de los electrones, lo que los hacen más rápidos a la vez que gastan menos energía), y también envío de señales por luz láser, para darles rapidez.
Pero diréis “sí, vale, pongamos que, con lo que saben, simulen bien las neuronas con los Memristors y repliquen las funciones del cerebro. Sin el software no van a ninguna parte”.
Y tendríais toda la razón, pero es que el cerebro no usa software, son relaciones entre sinapsis
que se van obteniendo con el tiempo. El sistema ha de aprender, como lo haría un niño.
Lo que se necesita es un programa que le programe las sinapsis con las redes neuronales de animales que ya están estudiadas y luego un entorno virtual que le permita aprender cosas nuevas con la experiencia.
Y ahí aparece MoNETA, el nombre de la diosa romana de la memoria y acrónimo de “Modular Neural Exploring Traveling Agent”, un programa de inteligencia artificial de la Universidad de Boston, diseñado para aprovechar los procesadores Memristor de HP.
MoNETA es un “Animat”, un animal simulado, un programa informático basado en algoritmos biológicos diseñado para reconocer, razonar y aprender.
La Universidad de Boston fue elegida al tener experiencia en el CELEST (Center of Excellence for Learning in Education, Science, and Technology), en el que participan los mejores científicos en esta área, pertenecientes a varias universidades americanas.
En estos momentos, estudian miles de diferentes “animats” buscando la mejor combinación de la que partirá “MoNETA”.
Como apoyo han creado un sistema operativo para relacionar los programas y el nuevo hardware, denominado “Cog Ex Machina”, o “Cog” y un entorno virtual cambiante y con muchos datos en el que ”MoNETA” pueda aprender y desarrollarse.
¿Hasta qué punto es inteligente MoNETA en estos momentos?
Existe un test que consiste en lanzar a un pobre ratón a un barreño de agua coloreada para que no sea transparente. En una determinada posición del barreño hay una plataforma apenas sumergida que ha de encontrar o se ahogará. (ver vídeo)
La primera vez el pobre bicho nada desesperado hasta que encuentra la plataforma de pura casualidad, pero entonces recuerda pistas visuales y las siguientes veces le es mucho más fácil llegar a ella.
Bueno, MoNETA ya ha demostrado que es capaz de superar la misma prueba en un entorno virtual.
En su caso se la hace “sentir mal” al estar encima del “agua”, y sus “ojos” pueden observar los diferentes colores de las paredes del “barreño”.
Los resultados son inquietantemente parecidos.
Vídeo con las primeras veces
Vídeo cuando ya está "más curtida"
Increíble.
Y eso que no tiene ni uno de los nuevos chips todavía.
Las primeras apariciones de “animats”, serán para dirigir vehículos de exploración del ejército americano sin arriesgar la vida de sus soldados, pero se espera que en los próximos cinco años vayan apareciendo “animats” con cerebros cada vez más complejos, de rata, de gato… hasta el nuestro.
No sólo la DARPA hace estos planes, varios países como China, e incluso la Unión Europea tienen planes parecidos. Es la nueva carrera tecnológica, en la que la DARPA va a la cabeza.
¿Fabricarán androides con un chip de Memristors y una inteligencia artificial basada en MoNETA?
Creo que sí que veremos a estas máquinas cargando con nuestra compra, atendiendo enfermos y, me temo, librando las guerras que han de venir.
Fuentes:
Artículo en Next Big Future:
Artículo en ieee spectrum:
Espero que os haya gustado.
Joan
