Ing. Ind. Juan A Issa Mba

Ingeniería inversa del cerebro

La aplicación de un sistema computacional capaz de simular el cerebro humano que podría cambiar nuestro mundo de manera significativa. Se estaría a sólo dos décadas de crear un ordenador para máquinas que serían superiores al cerebro humano.

La ingeniería inversa del cerebro, consiste en la decodificación y la simulación de la corteza cerebral mediante un sistema computacional que requeriría una capacidad de unos 36,8 petaflops y una capacidad de memoria de 3,2 petabytes.
Simular el cerebro humano podría cambiar nuestro mundo de manera significativa. La corteza cerebral humana tiene cerca de 22 mil millones de neuronas y 220 x 1012 sinapsis. "Un superordenador capaz de ejecutar un software de simulación del cerebro humano aún no existe” sostienen.
Según Ray Kuuzwell, experto en inteligencia artificial y autor del best-seller "La singularidad está cerca", estima que la simulación utilizando computadoras estaría solo a dos décadas de distancia, y sería el primer paso hacia la creación de máquinas que sean más potentes que el cerebro humano
Estas supercomputadoras pueden ser conectadas en red, en una arquitectura nebulosa de computación para ampliar sus capacidades de procesamiento. Mientras tanto, los algoritmos que las mueven podrían hacerse más inteligentes. En conjunto, estos podrían crear la máquina definitiva que nos pueda ayudar a manejar los desafíos del futuro, dice Kurzweil. Este punto donde las máquinas superan la inteligencia humana ha sido llamado la "singularidad".
El crecimiento exponencial de la tecnología está siendo aplicado a la ingeniería inversa del cerebro, posiblemente el proyecto más importante de la historia.
Durante casi una década, los neurocientíficos, informáticos y psicólogos han estado trabajando para simular el cerebro humano y poder crear lo que llamarían una arquitectura informática basada en cómo funciona la mente.
Algunos aspectos de la ingeniería inversa de la audición y del lenguaje han contribuido a estimular el desarrollo de la audición artificial y el reconocimiento de voz, dice Kurzweil. Ser capaz de hacer eso para el cerebro humano podría cambiar nuestro mundo de manera significativa.
Según el investigador de IBM Dharmendra Modha, que lidera el proyecto de computación cognitiva de IBM en el Almaden Research Center, expresa que para lograr una tecnología de supercomputación con una capacidad de cálculo de al menos 36,8 petaflops y una capacidad de memoria de 3,2 petabytes, no se espera que llegue por lo menos en unos tres años, pero que para el próximo año, la supercomputadora de IBM "Sequoia" deberá ser capaz de ofrecer 20 petaflops por segundo como pico de rendimiento,
"La retro ingeniería del cerebro está siendo tratada de manera diferente", dice Kurzweil.
"El objetivo no es necesariamente la construcción de un gran simulador - el verdadero objetivo es entender el principio del funcionamiento del cerebro”, lo sostiene el experto.
La ingeniería inversa del cerebro humano está al alcance, piensa también Terry Sejnowski, jefe de computación del laboratorio de neurobiología en el Instituto Salk para Estudios Biológicos.
Sejnowski dice que está de acuerdo con la evaluación de Kurzweil de que alrededor de un millón de líneas de código pudieran ser suficientes para simular el cerebro humano.
“Así es como funcionan las matemáticas en esto”, explica Kurzweil:
“El diseño del cerebro se encuentra en el genoma. El genoma humano tiene tres mil millones de pares de bases o seis mil millones de bits, que es aproximadamente unos 800 millones de bytes antes de la compresión”, dice.
Eliminando redundancias y aplicando la pérdida de compresión, esa información puede ser comprimida en unos 50 millones de bytes, según Kurzweil.
Alrededor de la mitad de eso es el cerebro, lo que se reduce a 25 millones de bytes, o a un millón de líneas de código.
Sin embargo, incluso una simulación perfecta del cerebro humano o de la corteza no hará nada a menos que se infunda con conocimiento y formación, dice Kurzweil .
"Nuestro trabajo en el cerebro y la comprensión de la mente están en la vanguardia de la singularidad", dice.
Por otro lado Blue Brain Project es el primer intento real de hacer ingeniería inversa al cerebro de un mamífero por medio de una supercomputadora. Funciona con 2.000 microchips que le permite ejecutar 22,8 billones de operaciones por segundo. El proyecto inició en 2006 y después de casi 3 años de trabajo han logrado simular la neocorteza cerebral que contiene 10 mil neuronas y 30 millones de conexiones sinápticas y ya funciona, según palabras de Henry Markram (director del proyecto). A partir de este logro planean escalar hasta simular al 100 por ciento el cerebro de una rata en dos años.
Después planean poner el cerebro simulado en un robot para intentar lograr que éste actúe y piense por sí mismo, como una rata real actuaría, con su propia mente.
De hecho ya están en negociaciones con alguna compañía japonesa para que construya el hardware necesario.
En aproximadamente 10 años, Markram asegura, tendrán un cerebro completo, algo que piense y actúe por sí mismo, que pueda sonreír y que tenga conciencia propia. Pero todo esto aún son especulaciones.
De ser exitoso este proyecto básicamente eliminaría por completo cualquier tipo de pruebas en animales vivos a nombre de la ciencia. Y esas son buenas noticias.

*Ingeniero Industrial
Secretario del COPIT


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