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Simulan por primera vez un cerebro tan grande como el de un gato

A este ritmo, simularán el cerebro humano en 2020


En la conferencia de supercomputación de este año SC09 en Portland, la empresa IBM ha anunciado grandes avances en la tecnología de simulación de redes neuronales biológicas, haciendo público que han conseguido simular el funcionamiento de un cerebro del tamaño del cerebro de un gato. Esto supone un gran salto cualitativo en cuanto a simulaciones de redes neuronales biológicas complejas. Además se ha desarrollado un algoritmo específico para un supercomputador de casi 150 mil núcleos de IBM, llamado BlueGene, capaz de estudiar con gran detalle el funcionamiento del cerebro humano. Con los resultados obtenidos y observando la evolución de la tecnología, se puede hacer la previsión de que para 2020 se podrá simular un cerebro del tamaño del de los humanos. Por Rubén Caro.




Foto: IBM
Foto: IBM
Todos sabemos que existen los supercomputadores. Nos imaginamos que son máquinas muy complejas, como nuestros propios ordenadores, pero a lo grande. Si nuestros ordenadores tienen uno, dos o cuatro núcleos, un superordenador debe tener al menos 100 núcleos o más. Por eso son tan caros. También sabemos que esos ordenadores se utilizan para tareas serias y deben funcionar bien, por lo que deben funcionar con versiones especiales de Windows o de MacOS, los sistemas operativos más avanzados.

La sorpresa se la puede llevar más de uno cuando descubra que los supercomputadores de hoy en día pueden contar con cientos de miles de núcleos. El más potente tiene unos 250 mil núcleos, ni más ni menos. Además, resulta que Windows o Mac no son (ni lo han sido nunca) los sistemas operativos más avanzados. De los 500 superordenadores más potentes del mundo, un 90% usan el sistema operativo libre Linux, y un 5% usa el sistema Unix, según el último informe del mes de noviembre.

El cerebro de un gato

Según las últimas estimaciones sobre la velocidad de crecimiento de la capacidad de los supercomputadores, éstos alcanzarán una potencia de cálculo de un exaflop (10^18 operaciones por segundo) en el año 2018. Este nivel de potencia tiene una cualidad especial, y es que según Rajagopal Ananthanarayanan, Steven K. Esser Horst D. Simon, y Dharmendra S. Modha, científicos investigadores de IBM, con esa potencia de cálculo ya será posible simular de manera artificial el funcionamiento de un cerebro humano biológico.

De momento, lo que han conseguido con uno de los supercomputadores de hoy en día es simular el funcionamiento de un cerebro de unos mil millones de neuronas y de unos 10 billones de conexiones neuronales casi en tiempo real. Eso equivale aproximadamente a un cerebro biológico de un gato. El superordenador utilizado, el BlueGene de IBM, tiene 150 mil núcleos y unos 144 mil gigabytes de memoria.

Un salto cualitativo

En el artículo que han publicado en la conferencia de supercomputación de este año SC09 en Portland, explican que esto supone un importante salto cualitativo en cuanto a simulaciones de redes neuronales biológicas complejas, puesto que la complejidad del cerebro de un mámífero mediano, como un gato, es órdenes de magnitud mayor a la encontrada en simulaciones anteriores, equivalentes a mamíferos pequeños, como ratas. Esto abre todo un abanico de nuevos mecanismos y fenómenos que pueden simular, y que no se dan en cerebros más simples.

Foto: IBM
Foto: IBM
Foto: IBM
Foto: IBM
El objetivo final es lograr comprender cómo funciona el cerebro humano en toda su complejidad. Pero el cerebro humano tiene aproximadamente 20 mil millones de neuronas y unos 200 billones de conexiones neuronales. Mientras la tecnología alcanza los niveles necesarios para poder simular en un laboratorio el funcionamiento del cerebro humano con todo detalle, se puede intentar obtener el máximo de información posible que nos permita la tecnología actual.

Estudiar el funcionamiento del cerebro humano, y crear nuevas computadoras

Para eso mismo, también han desarrollado un software especial para ese supercomputador, y que han bautizado como BlueMatter. Para desarrollar el proyecto han contado con la colaboración de científicos del Lawrence Berkeley National Laboratory, y de la Universidad de Stanford. Con este software pueden estudiar muy detalladamente el funcionamiento del cerebro humano a partir de imágenes de resonancia magnética funcional de cerebros humanos vivos. No es lo mismo que tener una simulación del cerebro, neurona por neurona, pero se podrá aprender mucho sobre los mecanismos internos del sistema neuronal humano mientras tanto.

Hay otro objetivo además de conocer el cerebro humano con precisión, y es crear computadoras más potentes utilizando las estrategias de cálculo que usa el propio cerebro. Conforme se van desvelando los misterios del funcionamiento del cerebro, se descubren las estrategias que éste utiliza para procesar semejante cantidad de datos, resolver problemas tan complejos a una velocidad de vértigo, y además hacerlo gastando sólo una pequeña cantidad de energía y ocupando el mínimo espacio. Hasta cierto punto, esas mismas estrategias podrán ser utilizadas en los ordenadores para obtener más potencia de procesamiento.

En el horizonte está el conocimiento completo de cómo funciona la mente humana, y paralelamente, la posibilidad de reproducirla artificialmente.



Rubén Caro
Lunes, 23 de Noviembre 2009
Artículo leído 6236 veces



Nota

Comente este artículo

1.Publicado por AOM el 24/11/2009 14:51
La simulación es de la escala cortical de un gato. No se simula un gato.
Puedes obtener todos los detalles y una valoración crítica así como un enlace a la publicación original aquí.
http://sinapsis-aom.blogspot.com/2009/11/ibm-realiza-la-mayor-simulacion.html

2.Publicado por Publimarquez Receptoría el 24/11/2009 16:31
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Dicen que en la escala evolutiva el ascendiente del ser humano finalmente será la supercomputadora y este estudio revela la verdad de esa teoría...

3.Publicado por M el 30/11/2009 13:06
Al comentario anterior: En mi opinion es imposible que un computador sea un paso en una evolucion de una especie, ya que no es un ser vivo ni biologico. No existio ninguna mutacion ni capacidad de adaptacion, etc que generara la existencia de un organismo, ya que estanmos hablando de un objeto. Lo que si es que puede lograr a hacer cosas sorprendentes, pero evolucion no.

4.Publicado por Juan Delgado el 01/12/2009 07:07
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un comentario es que no sean tontos y las supercomputadoras son pocas las que usan windows y las que usan MAC casi no se ven, mas bien UNIX no MAC, ademas el top 500 de las supercomputadoras tiene mas de 90% corriendo bajo LINUX

asi que no salgan con que deben tener un windows o un MAC esas no son para supercomutadoras y menos windows que apenas esta viendo como usar tecnologia para 16 nucleos

5.Publicado por Juan Delgado el 01/12/2009 07:11
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bien cremas puro poder linux

6.Publicado por Leonardo el 17/12/2009 08:15
Creo que el shock que genera en las personas este tipo de información, es que siempre se ha sobrevalorado a la raza humana. Pensamos ser los seres vivos más inteligentes y desarrollados que existen y sin embargo aún somos unos primates evolutivamente hablando.

Nos dejamos llevar por impulsos y emociones, creando caos, conflicto y destrucción donde bien se podría prescindir de ello. Sea por ambición, ideales o cualquier otro fin... el hecho es que del potencial que podría alcanzar, la raza humana está a años luz.

Sin lugar a dudas cuesta imaginar que una máquina sea capaz de pensar, sentir, amar, reflexionar y una gran serie de virtudes con las que contamos... y que a nuestro juicio (bastante ególatra por cierto) nos diferencia del resto de los seres vivos. Sin embargo cada una de esas emociones no es más que el resultado de detonantes biológicos, químicos o físicos; replicables por ende perfectamente en un laboratorio.

Traten de imaginar una visión de los humanos en vista panorámica, desde el cielo. ¿Qué verán?... seres absolutamente simples y predecibles.

Realicen otro ejercicio, analicen cuantos "tipos de persona" existen... sí, así de claro. Les aseguro que el resultado no superará las 50 unidades. Obviamente existirán pequeñas variables, pero discriminando por la "escencia" de cada ser humano, no podrán segmentar en más de 50 especies.

Todos nos creemos especiales, únicos, exclusivos... pero eso no es más que un método de supervivencia que hemos creado, para poder hacer nuestra vida más feliz.

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