neural-network-model

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El cerebro humano contiene 100.000 millones de neuronas que, a su vez, están conectadas entre sí mediante más de un billón de conexiones. Mediante estas conexiones, las neuronas transmiten impulsos eléctricos entre otras neuronas conectadas a la misma red mediante lo que llamamos impulsos nerviosos. Este funcionamiento del cerebro, basado en conexiones entre distintas neuronas, se ha trasladado al campo de la Ingeniería mediante el paradigma de las Redes Neuronales, un paradigma de la inteligencia artificial que versa sobre el autoaprendizaje de un sistema mediante la aplicación de ciertos impulsos de entrada.

Un equipo de científicos de la Universidad de Manchester está trabajando, precisamente, en un modelo de cerebro humano, basándose en el paradigma de las redes neuronales, que les permita a expertos de otras disciplinas comprender mejor el funcionamiento del cerebro y, además, sirva como banco de pruebas de trabajos relacionados con la inteligencia artificial. Con tal fin, construirán un modelo a escala (que representará al 1% del cerebro) mediante procesadores ARM (que harán las veces de neuronas) y que se conectarán entre sí emulando las conexiones de las neuronas del cerebro y formando lo que se denomina el Spiking Neural Network architecture o SpiNNaker. Este modelo a escala estará formado por un millón de procesadores ARM, a modo de neuronas, como unidades «simples» de procesamiento, pero, donde realmente reside la potencia de este sistema de computación es, precisamente, en las conexiones que se realizan entre estas neuronas, donde a cada conexión se asigna un peso que servirá para amplificar la excitación recibida desde dicha conexión.

¿Y por qué utilizar microprocesadores y no chips más simples? La mayor complejidad de las redes neuronales está en las conexiones, por tanto, aumentar la capacidad de proceso de la neurona (que en los modelos habitualmente utilizados se consideraba bajo), permitirá que este modelo a escala y reducido sea mucho más potente y, además, simplificará bastante el número de conexiones a implementar entre el millón de procesadores.

Teniendo en cuenta que, hasta la fecha, los ejemplos que conocía de redes neuronales, en muchos casos, no traspasaban las fronteras de un programa de simulación, que se vaya a implementar una red con los mismos procesadores que llevan nuestros smartphones me parece algo alucinante. De hecho, ARM, el fabricante de los procesadores, está bastante entusiasmado con este proyecto, según Mike Muller, responsable técnico de ARM y uno de los fundadores de la compañía:

> SpiNNaker aspira a crear un modelo del sistema inteligente definitivo, el cerebro humano. El líder del equipo que lo está llevando a cabo forma parte de la familia de ARM, por tanto, el proyecto es la mejor forma de colaborar con él y con la Universidad de Manchester y para ARM es una forma de impulsar la investigación en el Reino Unido.

Según comentó Steve Furber, responsable del proyecto en la Facultad de Ciencias de la Computación de la Universidad de Manchester (y padre del procesador ARM RISC de 32 bits):

> No sabemos cómo funciona el cerebro como sistema de procesamiento de información, algo que necesitamos conocer. Esperamos que nuestra máquina permita un significativo avance hacia la consecución de este objetivo. […] En última instancia, este sistema podría ser de gran ayuda para personas que hayan presentado problemas con la lectura tras sufrir algún golpe o lesión cerebral. En el campo de la psicología ya se han utilizado redes neuronales para reproducir patologías clínicas

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Una de las cosas que más me llamó la atención cuando estudiaba las redes neuronales fueron, precisamente, sus aplicaciones en el sector sanitario. Los sistemas basados en redes neuronales se utilizan mucho en la detección de patrones y, por tanto, en el diagnóstico a través de imágenes médicas. Mediante la introducción de patrones (imágenes de un órgano sano y de un tejido con tumor), el sistema puede aprender a distinguir un tejido sano de otro que no lo está, incluso en una fase temprana, pudiendo focalizar o destacar en la imagen la zona «extraña».

No siempre los procesadores ARM iban a ser el «cerebro» de un tablet, en esta ocasión, van a formar parte de un cerebro artificial.

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32 Comentarios

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  1. esta noticia es de hace 2 años, si tuvo relevancia y salio en algun sitio quizás leyera todo y por eso me ha venido ahora a la mente, no soy asiduo de esta pagina en el sentido clasico, la conozco y leo algun articulo que otro, pero no soy el tipico que la visita todos los dias para ver lo que ponen

  2. Me alegro de una cosa y es que por una vez estoy en el tiempo que me corresponde, al menos en ideas de ese tipo, suena fatal lo que he dicho, lo que quiero decir es que cuando era joven tenía ideas como esa que he puesto y no había nada sobre el tema, seguramente porque estaba mejor informado y formado que hoy en día donde a penas he adquirido formación, al menos en temas de divulgación científica. Perdonadme, un saludo de nuevo

    1. Lo siento mucho, para que os aguáis una idea, cuando yo estudiaba ciencias naturales, no se estaba seguro de que una extinción hubiera sido causada por la caída de un meteorito, lo cual era lógico pues no más había que mirar a la luna, yo tengo 39 años para que calculéis, cuando estudiaba eso tenía, 17

      1. tengo que decir dos cosas si me lo permiten, en mi clase yo era uno más y además no era el que tenia ese tipo de ideas y también tenía ideas descabelladas, y segundo yo no era buen estudiante solo que algunas ideas si eran buenas por lo que se ha visto en la actualidad

      2. lo cierto es que lo voy a poner por que no me encontrareis, lo cierto es que estoy en tratamiento hace más de 10 años por un problema esquizoafectivo, lo pongo para que entendais toda esta majadería

  3. Realmente he leído con más detenimiento el enlace y lo que dice aquí http://neofronteras.com/?p=3552 es exactamente lo que digo yo solo que yo no tengo estudios, sólo un fp de técnico superior de administración de sistemas, y os prometo que yo no he leído ese artículo ni nada parecido , es más me a costado trabajo entenderlo, lo que más me llama la atención es lo de que una sola «neurona» sea capaz de hacer las operaciones matemáticas básicas y lo del término «fase» propio de electrónica, si lo entiendo aunque no tengo conocimientos de electrónica, pero se a que se refiriere básicamente a eso aunque sea muy difuminadamente

    1. El fp lo hice en el 2003, después he estado trabajando en chapuzas y en paro, no me he estado formando ni he visto ningún documental ni documento sobre el tema, tampoco me a interesado, la idea no se desde cuando la tengo pero me ha venido a la mente hace poco, este artículo lo he buscado, como he dicho, después de intentarlo en la ayuda de Google, bueno, un saludo a todos

  4. y , si eso fuera posible, ¿por que no empezar con algo más pequeño? es decir , no un cerebro que tiene que ser muy grande sino con los ordenadores futuros, me he puesto ha hablar sobre esto en google ayuda de chrome OS (box) y me han hablado de simuladores, no me han entendido y encima me han cerrado dos temas sobre ello, dicho claramente, NO QUIEREN HABLAR DEL ASUNTO, y menos allí, lo cierto es que tienen razon por que son temas muy complicados que no vienen al cuento hablarlo en esos sitios pero lo que si es cierto es que lo he intentado, google es una de las empresas más grandes que hay , y el chrome box, si no estoy equivocado es su ordenador, quizás yo no sea la persona adecuada para hablar de esos asuntos.

      1. veo el grafico y veo que no tiene ninguna memoria adicional, pero yo creo que un logro más grande estaría en hacer que no fueran procesadores, seguramente esté diciendo una tontería muy grande, sino que fuera más bien como memorias en donde los circuitos fueran debidos a la programación. como digo seguramente esté diciendo algo imposible y descabellado

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  6. Es un estudio interesante, ya que tiene que sobrepasar los anteriores legados de logica proposicional y teoria de computacion para que sea un agente inteligente y que pueda generar pensamiento.

  7. Y la pregunta es, si no saben como funciona un cerebro ¿como van a crear uno artificial?
    Es decir, van a hacer un cerebro artificial para entender como funciona el cerebro.

    por favor que lo expliquen más despacio que no lo entiendo.

  8. Lo de Apple sería más como «outsorcing», foxconn el brazo ejecutor, o como lo quieras ver de Apple.

    Sin embargo lo de ARM es distinto; coincido con el primer comentario: ARM no fabrica procesadores, realiza solo el diseño y alguien más los «fabrica» físicamente, pero una vez que está terminado no se lo dan a ARM para que éste lo comercialize; en cambio Foxconn si lo retorna a Apple, no se si me explico pero hay una diferencia existente

    1. XDD…no e dicho lo contrario también estoy de acuerdo con que no los fabrica solo los diseña y entiendo su comentario ya que la noticia dice y cito:

      «De hecho, ARM, el fabricante de los procesadores, está bastante entusiasmado con este proyecto».

      El amigo esta en lo correcto, y usted también…. ARM no los fabrica solo los diseña repito…… Pero en estos tiempos esa frontera se difumina desde mi punto de vista con los licenciamientos….también estas en lo correcto con lo de Apple…

      Pero hay que ver ciertos detalles sobre este proyecto…. ARM esta vinculada directamente con este proyecto…. Especulando un poco mas sobre la noticia…es de suponer que ARM utilizara sus diseños y los adaptara para dicho proyecto….. y obviamente alguien se los tiene que fabricar…. por eso coloco esas fabricas…. recuerden que son un millón de procesadores no son 3 o 20…..XDDD…..

      Pero en términos general todos estamos en lo cierto……

    1. Según esa lógica….. Apple no fabrica Ipad’s, Iphones ni ipod’s…..

      FOXCONN LOS HACE..!!! (:~o

      ARM los diseña pero los puede fabricar cualquiera… a ver…. uhmmm…..déjame darte una lista para que escojas a ver quien los puede fabricar…

      -Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC)——Taiwan
      -United Microelectronics (UMC)—————————————–Taiwan
      -Chartered Semiconductor Manufacturing (CHRT)—————-Singapore
      -Semiconductor Manufacturing International (SMI)—————-China
      -Global foundries———————–Antiguas fabricas de AMD y ATI que fabrica a terceros ahora…..

      Ah se me olvidaba el amigo Samsung Foundry que ya esta probando los chip’s ARM fabricados a 20nm…. y eso que estoy dejando por fuera a los amigos Japoneses, y a los Indios (de la india)…XDD

      Saludos

  9. ¿Inteligencia artificial o aprendizaje automático? Les recomiendo que lean el libro Machine Learning de Tom M. Mitchel. El concepto de inteligencia artificial se dejó de usar hace algún tiempo, actualmente se define como aprendizaje automático.