Los ordenadores sueñan con tener nuestras neuronas

Para pensar, asociar ideas, crear, trabajar, descansar, militar, nuestro cerebro funciona, entre otras cosas, gracias a las neuronas. Dentro de nuestra cavidad craneal, hay cien mil millones de ellas intercambiando informaciones permanentemente por las conexiones que mantienen entre sí : las sinapsis. ¡Se cree que hay diez millones de veces más de sinapsis que de neuronas !

Esta organización cerebral autoriza la realización de tareas simultáneas, análisis de informaciones a la vez en el espacio y en el tiempo. Esta facultad asombrosa y fascinante ha inspirado a los ingenieros en microelectrónica. Éstos buscan producir nuevos sistemas de cálculo y de almacenamiento de información. Es lo que se llama arquitecturas “neuro-inspiradas”.

Para ello, los investigadores asimilan las sinapsis a un pequeño modelo de circuito eléctrico. La señal que sale es equivalente a la señal de entrada pero multiplicada por un factor llamado “peso sináptico”. Este es variable en el tiempo y esta plasticidad es la base de las funciones de aprendizaje.

Hasta ahora, los científicos debían utilizar seis o siete transistores clásicos de silicio, para reproducir esta dinámica sináptica, lo que, forzosamente limita sus capacidades. Pero los NOMFET podrían cambiar la situación. ¿Los NOMFET ? Son “nanoparticle organic memory field- effect transistor” descritos por los investigadores de Lille. “Con nuestros colegas del CEA de Saclay, nos hemos planteado cual podría ser la contribución global de las nanotecnologías en el terreno de la arquitectura de cálculos neuro-inspirados. Así, hemos puesto a punto los NOMFET”, precisa Dominique Vuillaume, uno de los autores de una publicación aparecida en “Advanced Funtional Materials” a principios de año.

Para reproducir una sinapsis, los investigadores necesitan dos cosas. La primera, es un semiconductor orgánico. Este reproduce el peso sináptico. La segunda, es un medio de almacenamiento. Son las nanopartículas las que realizan esta función. En realidad, ellas almacenan cargas, lo que produce una “memoria”. “Estas dos propiedades están asociadas en una sola, y el funcionamiento dinámico de las sinapsis se reproduce. El transistor modula las respuestas, ¡es capaz de aprender !” añade Dominique Vuillaume. De esta forma, mientras antes eran necesarios siete transistores, ahora solo se necesita uno para realizar las mismas funciones. En consecuencia, solo se requiere organizar los transistores entre ellos para hacer más complejo el modelo. Los primeros usos de este tipo de ordenador no se tienen previstos hasta dentro de cinco o seis años… ¡tiempo de sobra para perder algunos millones de neuronas, y varios cientos de millones de sinapsis hasta entonces !

Traducido por J.A.

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