Microchips que imitan el cerebro humano ya almacenan y procesan información

La ciencia ha dado un paso crucial hacia el desbloqueo del "santo grial" de la computación: microchips que imitan la forma en que el cerebro humano funciona para almacenar y procesar información.

Un equipo de investigación, entre ellos el profesor C. David Wright, de la Universidad de Exeter, en Reino Unido, ha hecho un avance pionero en el desarrollo de chips de computadora fotónica que utilizan la luz en lugar de la electricidad para imitar la forma en que funcionan las sinapsis del cerebro.

El trabajo, realizado por investigadores de las universidades de Oxford y Exeter, en Reino Unido, y Münster, en Alemania, combinaron materiales de cambio de fase -comúnmente encontrados en artículos domésticos como discos ópticos reescribibles- con circuitos fotónicos integrados especialmente diseñados para proporcionar una respuesta sináptica biológica.

Crucialmente, sus sinapsis fotónicas pueden funcionar a velocidades mil veces más rápidas que las del cerebro humano, según se detalla en un artículo publicado en Science Advances. El equipo cree que la investigación podría allanar el camino para una nueva era de la informática, donde las máquinas trabajen y piensen de manera similar al cerebro humano, al tiempo que explotan la velocidad y la eficiencia energética de los sistemas fotónicos.

 

Grandes almacenamientos con pocos vatios de potencia

El profesor de la Universidad de Oxford Harish Bhaskaran, quien dirigió el equipo, apunta que "el desarrollo de computadoras que funcionan más como el cerebro humano ha sido un santo grial para los científicos durante décadas". "Por una red de neuronas y sinapsis, el cerebro puede procesar y almacenar grandes cantidades de información de forma simultánea, utilizando sólo unas pocas decenas de vatios de potencia -explica en un comunicado-. Las computadoras convencionales no pueden acercarse a este tipo de rendimiento".

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A ello, el profesor C. David Wright, coautor de la Universidad de Exeter, añade que "las computadoras electrónicas son relativamente lentas, y cuanto más rápidas las hacemos más energía consumen. Las computadoras convencionales también son bastante mudas, con ninguna de las capacidades de aprendizaje y procesamiento similares a las del cerebro humano".

"Abordamos ambos de estos temas aquí, no sólo mediante el desarrollo de nuevas arquitecturas cerebrales, sino también trabajando en el dominio óptico para aprovechar las enormes ventajas de velocidad y potencia de la próxima revolución fotónica de silicio", agrega.

Según el profesor Wolfram Pernice, coautor del artículo de la Universidad de Münster, "como las sinapsis superan en número a las neuronas en el cerebro alrededor de 10.000 a 1, cualquier computadora como el cerebro necesita poder replicar alguna forma de imitación sináptica. Es lo que hemos hecho aquí".