Si recuerdan, en el envio 170 hablamos de la ‘Singularidad Tecnologica’ (algunas veces llamada simplemente 'La Singularidad’), la cual se definio como el momento teorico que va a iniciar cuando la inteligencia artificial haya progresado a tal grado que supere a la inteligencia humana; y cuando llegue ese momento, se presume ‘cambiara radicalmente la civilizacion humana, y quiza su misma naturaleza’.
Un colega nos ha enviado informacion de un desarrollo que indudablemente nos acerca a ese momento, veamos…
Es conocido que un gato puede reconocer un rostro con mayor rapidez y mas eficientemente que una supercomputadora. Esta es una de las razones por las que el cerebro de un felino es el modelo de un proyecto propuesto y realizando en la Universidad de Michigan (U-M por sus siglas en ingles).
Wei Lu, Profesor Asistente del Departamento de Ingenieria Electrica y Ciencias Computacionales de la U-M, ha tomado la iniciativa en desarrollar este revolucionario artefacto que puede ser capaz de aprender, de reconocer y simultaneamente realizar otras complejas decisiones, lo cual no podria ser realizando por computadoras convencionales.
El Profesor Lu previamente habia inventado el ‘memristor’, un componente electronico que puede reemplazar al transistor tradicional y actuar como una sinapsis biologica.
Recordemos que ‘la sinapsis’ es una union (funcional) intercelular especializada entre neuronas o entre una neurona y una celula efectora (casi siempre glandular o muscular). En estos contactos se lleva a cabo la transmision del impulso nervioso. Lu ha demostrado que su memristor puede conectar circuitos convencionales e intervenir en procesos que son la base de los sistemas biologicos de la memoria y el aprendizaje.
El resultado de sus investigaciones se han publicado tanto en el boletin en linea como en el journal de Nano Letters.
‘Estamos construyendo una computadora en la misma forma que la naturaleza construye el cerebro’, expreso Lu, ‘La idea es utilizar un paradigma completamente diferente en el que actualmente se basan las computadoras convencionales. El cerebro de un gato nos fija una meta realista porque es mucho mas simple que el cerebro humano, aunque todavia extremadamente dificil de replicar en complejidad y eficiencia.’
Actualmente las mas sofisticadas supercomputadoras pueden realizar ciertas tareas con la funcionalidad de un gato, sin embargo, estas son maquinas masivas con mas de 140,000 unidades centrales de procesamiento con sus correspondientes fuentes de poder... Y aun asi estas trabajan 83 veces mas lento que el cerebro de los gatos, escribio Lu en su trabajo.
En el cerebro de los mamiferos, las neuronas se conectan entre si por sinapsis, que actuan como interruptores reconfigurables que pueden formar rutas de comunicacion uniendo miles de neuronas. Mas importante aun, la sinapsis recuerda estos caminos en base a la potencia y a la temporizacion (timing) de las senales electricas generadas por las neuronas.
En la computacion convencional, las funciones logicas y de memoria se localizan en diferentes partes del circuito y cada unidad computacional esta conectada solamente por un punado de vecinos en el circuito. Como resultado de esto, la computacion convencional ejecuta el codigo en una forma linear, linea por linea, explico Lu. Son excelentes en realizar tareas relativamente simples con variables limitadas.
Pero un cerebro puede realizar muchas operaciones simultáneamente, o en paralelo. Asi es como podemos reconocer una cara en un instante, pero aun a una supercomputadora le tomaria mucho mas tiempo y consumiria mucha mas energia en hacerlo asi.
Lu logro conectar dos circuitos electronicos con un memristor y demostro que este sistema es capaz de establecer un proceso de memoria y aprendizaje llamado ‘Plasticidad Dependiente del Tiempo de Disparo (STDP por sus siglas en ingles)’. Este tipo de plasticidad se refiere a la habilidad de las conexiones entre neuronas para volverse mas fuertes basandose en estimulaciones repetitivas entre ellas mismas. Se piensa que la Plasticidad Dependiente del Tiempo de Disparo (STDP) es la base de la memoria y capacidad de aprendizaje en el cerebro de los mamiferos.
‘Hemos demostrado que podemos usar variaciones de voltaje para gradualmente incrementar o decrementar la conductancia electrica en estos memristores en los que se basa el sistema. En nuestros cerebros, cambios similares en la conductancia de la sinapsis da como resultado esencialmente la memoria de largo plazo’, explico Lu.
Lu piensa que el proximo paso es construir un sistema mas grande. Su meta es obtener la sofisticacion de una supercomputadora en una maquina del tamano de una botella de refresco de dos litros. Ciertamente, este avance esta a varios anos de distancia.
Encontrar la ruta mas corta de la puerta principal al sofa, en una casa completamente amueblada, lo puede lograr una computadora convencional que reconoce la forma del sofa, sin embargo, si usted mueve el sofa, esta no podara hacer facilmente los ajustes para encontrar un nueva ruta. Esto es lo que los ingenieros esperan que la computadora que imita el cerebro de un gato pueda ser capaz de hacer. Ciertamente, el principal financiador del proyecto la ‘Defense Advanced Research Agency’, no esta interesado en sofas, pero esto ilustra el tipo de aprendizaje para lo que esta maquina ha sido disenada.
Como se comento, la investigacion esta siendo financiada principalmente por la ‘Defense Advanced Research Projects Agency’, pero tambien por la ‘National Science Foundation’. Los trabajos de investigacion estan siendo realizados en el Lurie Nanofabriction Facility de la U-M. A Lu le otorgaron un financiamiento que puede llegar hasta 5.7 millones de dolares para disenar y fabricar el circuito integrado (chip) de una computadora basada en redes neuronales adaptativas y auto-organizantes. Hasta ahora ha recibido 1.3 millones para iniciar los trabajos en el proyecto.
Fuentes:
http://en.wikipedia.org/wiki/Technological_singularity
http://ns.umich.edu/new/releases/7633
http://en.wikipedia.org/wiki/Spike-timing-dependent_plasticity
http://www.eecs.umich.edu/eecs/about/articles/2013/Lu-image-processing-1000-times-faster.html
http://www.youtube.com/watch?v=xis6CsI4c2o&list=PL80B890FE009754B4&index=3
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Agradezco las contribuciones y opiniones enviadas.
No. de ingenieros en la lista de distribucion: 721
No. de envio: 184
Bienvenidos comentarios sobre los envios.
Nota: Este correo no tiene acentos.
Deseando tengan un excelente fin de semana, les envio un fuerte abrazo.
Arnoldo
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Comentarios sobre el envio 183: La ingenieria de tejidos y la impresion 3D mejoran las expectativas de vida...
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Arnoldo
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22/02/14 13:17, Enrique Santoyo escribio:
Estimado Arnoldo, Gracias por tus envios sobre ingenieria avanzada, siempre interesantes.
Que gran esfuerzo se esta haciendo en la bioingenieria de tejidos y la impresion 3D. Con eso estaremos aprendiendo mucho mas sobre la maravilla que son nuestras celulas y todo el organismo...
Te saludo con afecto
Enrique Santoyo
esantoyom@xxxxxxxxx
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El 24/02/14 00:49, Ubaldo Olague escribio:
Hola ingenieros, muy interesante, gracias por el envio.
Un saludo
Oscar
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El 24/02/14 10:54, Yasuhiro Matsumoto Kuwahara escribio:
Estimado Arnoldo,
Gracias por las noticias e informacion.
No al grado de avance como las que nos muestras en la terapia o la regeneracion de tejidos, pero de lo poco que conozco, aqui en el CINVESTAV, ha logrado desde hace tiempo cultivar piel y apoyar en los procesos de recuperacion de danos por quemaduras: http://www.cinvestav.mx/Conocenos/AlgunasAportaciones.aspx
Un cordial saludo
Yasuhiro Matsumoto
_______________
Liga a blog Ex–Sheffield - 'Solo para ingenieros': (http://ex-sheffield.org/soloparaingenierosnet/)
Liga al Portal de la Academia Panamericana de Ingenieria - Ciencia y Tecnologia - 'Solo para ingenieros': http://www.academiapanamericanaingenieria.org/
Liga a: 'Ingenieria para todos' ('Pistacia Vera', se publico en la Union de Morelos el lunes 24-03-14, pagina 39): http://www.launion.com.mx/servicios/hemeroteca/80-febrero-2014/3469-24-febrero-2014.html
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Estimado Arnoldo, Gracias por tus envios sobre ingenieria avanzada, siempre interesantes.
Que gran esfuerzo se esta haciendo en la bioingenieria de tejidos y la impresion 3D. Con eso estaremos aprendiendo mucho mas sobre la maravilla que son nuestras celulas y todo el organismo...
Te saludo con afecto
Enrique Santoyo
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El 24/02/14 00:49, Ubaldo Olague escribio:
Hola ingenieros, muy interesante, gracias por el envio.
Un saludo
Oscar
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El 24/02/14 10:54, Yasuhiro Matsumoto Kuwahara escribio:
Estimado Arnoldo,
Gracias por las noticias e informacion.
No al grado de avance como las que nos muestras en la terapia o la regeneracion de tejidos, pero de lo poco que conozco, aqui en el CINVESTAV, ha logrado desde hace tiempo cultivar piel y apoyar en los procesos de recuperacion de danos por quemaduras: http://www.cinvestav.mx/Conocenos/AlgunasAportaciones.aspx
Un cordial saludo
Yasuhiro Matsumoto
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