Parece que la máquina ha conseguido su último desafío, el reto de igualarse a la capacidad de aprendizaje del ser humano; por lo menos eso asegura el grupo de científicos que la ha creado. Y es que el objetivo ha coronado su cima a través de unos nuevos componentes que actúan como las sinapsis (región de comunicación entre dos neuronas), abriendo así las puertas de una nueva era informática y tecnológica.

En otros términos: el descubrimiento científico ha logrado superar los límites y condicionamientos de los ordenadores actuales para procesar información sensible y compleja. O, lo que es lo mismo, la revolución de datos y comunicaciones no ha hecho más que comenzar. ¿Podríamos hablar incluso de un futuro salto cuántico?

El equipo formado por investigadores de la Northwestern University en Estados Unidos y la Universidad de Hong Kong afirma en su investigación —publicada en Nature— que su máquina es capaz de aprender por sí misma como cualquier ser humano gracias a un componente llamado «transistor de sinapsis».

Es más, en su experimento, los científicos replicaron el condicionamiento por asociación que Ivan Pavlov observó con su famoso experimento del perro: después de hacer sonar una campana cada vez que le alimentaba, el can de Pavlov terminó por salivar cada vez que escuchaba el mismo sonido. El cerebro humano, como el del resto de mamíferos y otros animales, aprende de la misma manera gracias a la plasticidad de las sinapsis.

El estudio científico da pie, por tanto, a una fabulosa entrada en el mundo de la informática neuromórfica, donde el objetivo es emular la increíble capacidad de proceso del cerebro humano con el mismo bajo coste energético.

No obstante, en esta ocasión, el alimento y la campana —obviamente— han sido sustituidos por luz y presión. Así, en la investigación se enciende una bombilla LED presionando con el dedo en un sensor, de modo que se dispara una señal asociada. Y al cabo de cinco repeticiones, el sistema aprendió a que la luz equivalía a presión y comenzó a enviar la señal de presión cada vez que se encendía la luz sin que nadie ejerciera dicha presión.

¿Y cómo se explica esto? Debido a la función básica del «transistor de sinapsis». Fabricados con politosilato y politetrahidrofurano y varias técnicas espectroscópicas de luz ultravioleta, visible, infrarroja y rayos X, estos transistores de sinapsis son capaces de procesar y almacenar información de forma simultánea; de hecho, son capaces de almacenar la información que han aprendido sin necesidad de energía adicional.

Para Jonathan Rivnay, director del equipo de investigación de Northwestern University, «en el pasado se utilizaban unos dispositivos llamados memristors que funcionan de una manera parecida, pero que tienen un alto coste energético y no son biocompatibles».

Estas son las dos claves, según el Dr. Rivnay, que abren la puerta a nuevas máquinas que puedan ofrecer una alta potencia informática con una necesidad energética extremadamente baja, comparable a la de un cerebro humano.

Estas sinapsis sintéticas ofrecen las ventajas del cerebro biológico, como la tolerancia a los fallos de sinapsis individuales o su capacidad de proceso en paralelo masivo que permite milagros biológicos como la vista, el oído y el resto de los sentidos, además de procesos cognitivos como el reconocimiento de patrones o el pensamiento racional. Y lo que es todavía más interesante: son compatibles con el tejido orgánico.

A modo de conclusión, los mismos investigadores sostienen que, en un próximo futuro, «estos dispositivos podrían utilizarse en aplicaciones bioelectrónicas como la reparación de lesiones cerebrales o la ampliación de la capacidad humana».

Nota

Díaz, J. (2021). Crean el primer cerebro electrónico que aprende como el humano. El Confidencial. Abril, 26.