Hace unas semanas en una entrevista con tecnólogo marco moretti, autor del reciente libro, Futuro. un viaje hacia el futuro, ciencias y tecnologías emergentes y escenarios de potencial tecnocracia digital publicado por goWare, hemos visto cómo las olas innovadoras del futuro se basan en convergencia de disciplinas y colaboración entre científicos y tecnólogos de diferentes orígenes.
Los conocimientos sectoriales se enriquecerán mutuamente para alcanzar nuevas metas cognitivas y dar vida a ciencias sintéticas y colaborativas. Esto es lo que ya estamos viendo en la ósmosis entre biotecnología y tecnología de la información. Esta confluencia de conocimientos y prácticas conducirá a algo que hoy podría parecer sorprendente: una biocomputadora, es decir, una computadora biológica hecha de células y componentes electrónicos integrados.
Una biocomputadora es un sistema informático complejo y eficiente que logra reproducir artificialmente los procesos cognitivos y de aprendizaje del cerebro humano. Para que la inteligencia artificial supere la capacidad deinteligencia biológica colectiva debe poder contar con la potencia informática que ofrece el ordenador biológico, que va más allá de la que ofrece el ordenador cuántico, en el que ya se está trabajando y que sin duda le precederá.
Se podría decir que la computadora biológica, o más correctamente una dispositivo neuromórfico, es la evolución de la computación cuántica hacia una nueva generación de máquinas.
Ciertamente no es algo que veremos en el corto plazo, pero ya hay algunos resultados apreciables en esta dirección.
cerebro
Por ejemplo, ya existe Brainoware, una primera sistema neuromórfico concebido y desarrollado por investigadores de las universidades de Indiana Bloomington, Florida y Cincinnati y por los del Children's Hospital Medical Center de la ciudad de Ohio.
Brainoware es un organoide cerebral híbrido, una especie de minidispositivo formado por una pequeña estructura neuronal cultivada in vitro con células madre humanas y un circuito que, conectado a ella, envía estímulos eléctricos para luego interpretar la actividad neutra del organoide estimulado por dichos estímulos.
Los organoides son modelos in vitro más sofisticados y precisos de órganos y tejidos humanos o animales. Gracias a esta naturaleza tienen el potencial y la capacidad de revolucionar, por ejemplo, el estudio y tratamiento de enfermedades. Pero también son muy eficientes en otros campos, como las ciencias cognitivas y el aprendizaje.
Los científicos que trabajan en el proyecto Brainoware han creado un sistema informático y de reconocimiento de voz neuromórfico respaldado por células cerebrales que infunden eficiencia en el sistema, Velocidad y potencia de procesamiento con bajo consumo de energía en comparación con el requerido para tareas similares por máquinas electrónicas tradicionales.
Il bajo consumo de energía en relación al rendimiento es una de las mayores fortalezas del sistema neuromórfico.
La referencia con las redes neuronales de silicio
Los creadores de Brainoware realizaron un benchmark entre el rendimiento de una red neuronal tradicional y el de Brainoware con dos tipos de pruebas, la primera neurolingüística y la segunda matemática.
Il prueba de idioma Tuvo que comprobar la capacidad del sistema para identificar los sonidos de las vocales del idioma japonés extrayéndolos de 240 clips de audio grabados por ocho hablantes diferentes. Después de entrenar el algoritmo de aprendizaje, Brainoware se volvió altamente eficiente, pasando del 51 % de precisión al 78 %. En esta prueba superó significativamente al sistema neuronal in silico en precisión y velocidad de ejecución.
en prueba matematica, los investigadores intentaron hacer que los sistemas predijeran un mapa de Hénon, que es un modelo matemático de un sistema caótico.
En este caso, Brainoware demostró ser ligeramente menos preciso que las redes neuronales basadas en silicio, pero el tiempo de entrenamiento fue un 90% menor que el de la competencia.
Inteligencia organoide
Esta investigación se llevó a cabo a raíz de una hoja de ruta de inteligencia organoide preparada por un equipo internacional encabezado por la Universidad Johns Hopkins en Baltimore.
Los 40 científicos involucrados en el proyecto tienen como objetivo desarrollar un sistema organoide ultraeficiente que pueden resolver problemas que están más allá de las capacidades de las computadoras convencionales.
Este es un objetivo por el que también están trabajando los equipos de computación cuántica.
Este nuevo desafío científico no plantea sólo cuestiones tecnológicas. La computadora biológica también plantea una innumerables cuestiones neuroéticas vinculado al uso a gran escala de organoides cerebrales de tipo tallo con fines computacionales.
La determinación de los 40 científicos de desarrollar una tecnología que explore el potencial de la inteligencia organoide encontró expresión en una declaración de intenciones, denominada “Declaración de Baltimore”.
En este documento los firmantes piden a la comunidad científica internacional: “explorar el potencial de los cultivos de células organoides del cerebro humano para avanzar en nuestra comprensión de estas últimas y fomentar el surgimiento de nuevas formas de biocomputación”. sin ignorar las implicaciones éticas de estos procesos".
El cerebro en una bandeja
El documento continúa de la siguiente manera:
“La inteligencia organoide puede generar aplicaciones diversas y de gran alcance capaces de beneficiar a la humanidad y a nuestro planeta y también capaces de estimular el desarrollo del estudio de la inteligencia organoide como disciplina científica colaborativa. Esta ciencia promete arrojar luz sobre la fisiología de las funciones cognitivas humanas como la memoria y el aprendizaje. Presente oportunidades revolucionarias en computación biológica e híbrida con el potencial de superar las estrictas limitaciones de la computación basada en silicio. También ofrece la perspectiva de avances sin precedentes en las interfaces cerebro-máquina. Finalmente, la inteligencia organoide podría permitir Innovaciones en el modelado y tratamiento de trastornos neurogenerativos.causando una inmensa y creciente carga de enfermedad a nivel mundial”.
No hay alarmas: el desarrollo de la inteligencia organoide en tecnología comercial masiva llevará décadas. Seguirá siendo una cuestión de laboratorio durante mucho tiempo. El cerebro en una bandeja sobre un lecho de cables no llegará tan pronto a nuestras mesas.
Este alcance aún está en el dominio de la ciencia ficción.
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fuentes:
Michael Peel, Los científicos utilizan tejido similar al cerebro por adelantado para la investigación de 'biocomputación', “The Financial Times”, 11 de diciembre de 2023
Peter Hess, Los científicos inventan una computadora 'Brainoware' que utiliza neuronas humanas y hardware tecnológico, a medida que avanzan un paso más hacia la fusión del hombre y la máquina., “El correo en línea”, 11 de diciembre de 2023
Clive Cookson, Los científicos apuntan al avance de la 'biocomputación' con el uso de células cerebrales humanas, en “The Financial Times”, 28 de febrero de 2023
