Computadora del Futuro IBM estará basada en habilidades cognitivas del cerebro

En un hecho sin precedentes, IBM Research y cinco universidades líderes se asocian para crear sistemas de cómputo que se espera simulen y emulen las capacidades del cerebro en las áreas de sensación, percepción, acción, interacción y cognición, teniendo como un reto el bajo nivel de consumo de energía y tamaño compacto.

La explosión de los datos digitales no muestra indicios de bajar su incremento. Según la firma de analistas IDC, el volumen de datos digitales crece a la espeluznante tasa de 60% por año, dando a las empresas acceso a increíbles nuevos flujos de información. Pero sin la capacidad de monitorear, analizar y reaccionar a esta información en tiempo real, es posible que gran parte de su valor sencillamente se pierda. A menos que los datos sean captados y analizados, se generarán demoras en las decisiones o las acciones. La computación cognitiva ofrece la promesa de sistemas capaces de integrar y analizar vastas cantidades de datos desde muchas fuentes en un abrir y cerrar de ojos, permitiendo a las empresas o a las personas tomar decisiones rápido, a tiempo para causar un impacto significativo.

Por ejemplo, los banqueros deben tomar decisiones en una fracción de segundo con base en datos constantemente cambiantes que fluyen a una velocidad siempre vertiginosa. Y para el monitoreo del suministro de agua del mundo, una red de sensores registra constantemente e informa métricas tales como temperatura, presión, altura de las olas, acústica y marea oceánica. En cualquier caso, extraer sentido de todos esos datos constituiría una tarea digna de Hércules para una persona o incluso para 100. Una computadora cognitiva, que actuara a modo de “cerebro global”, podría unir con precisión las piezas dispares de este complejo rompecabezas para ayudar a las personas a tomar buenas decisiones con rapidez.

Buscando inspiración en la estructura, la dinámica, la función y el comportamiento del cerebro, el equipo de investigación de computación cognitiva liderado por IBM busca romper el paradigma de la máquina programable convencional. Como fin último, el equipo espera rivalizar por el bajo consumo de energía y el tamaño pequeño del cerebro utilizando dispositivos a nanoescala para sinapsis y neuronas. Esta tecnología está posicionada para generar arquitecturas de computación y paradigmas de programación totalmente novedosos. El objetivo: computadoras desplegadas en forma ubicua, imbuidas de una nueva inteligencia capaz de integrar la información de una variedad de sensores y fuentes, manejar la ambigüedad, responder dependiendo del contexto, aprender con el tiempo y reconocer patrones para resolver problemas complejos con base a la percepción, la acción y la cognición en ambientes complejos y del mundo real.

IBM y sus colaboradores recibieron U$S4,9 millones en financiación de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Defensa (DARPA) para la primera fase de la iniciativa Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics
(SyNAPSE) de DARPA. La propuesta de IBM “Computación Cognitiva a través de Sinaptrónica y Supercomputación (C2S2)”, delinea una investigación reveladora durante los próximos nueve meses en áreas que incluyen sinaptrónica, ciencia material, circuitos neuromórficos, simulaciones de supercomputación y ambientes virtuales. La investigación inicial se enfocará en demostrar dispositivos tipo sinapsis de baja potencia y a nanoescala y en descubrir los microcircuitos funcionales del cerebro. La misión de largo plazo de C2S2 consiste en demostrar computadoras cognitivas compactas y de bajo consumo energético que se acerquen a la escala de inteligencia de los mamíferos.

“La investigación forma parte del ADN de IBM – comentó Josephine Cheng, vicepresidenta del Almaden Research Center de IBM en San José. – Creemos que nuestra iniciativa de computación cognitiva ayudará a moldear el futuro de la computación de manera significativa, haciendo valer nuevas tecnologías que aún ni siquiera hemos comenzado a imaginar. La iniciativa subraya las capacidades de IBM en investigaciones exploratorias audaces y su interés en colaboraciones poderosas para comprender la manera en que funciona el mundo.”

Para afrontar este desafío, IBM ha reunido a un equipo integrado multidimensional y de primer nivel mundial, conformado por investigadores y colaboradores, liderados por Dr. Dharmendra Modha, gerente de la iniciativa de computación cognitiva de IBM y por representantes de Stanford University (Profesores Kwabena Boahen, H. Phillip Wong, Brian Wandell), University of Wisconsin-Madison (Profesor Gulio Tononi), Cornell University (Profesor Rajit Manohar), Columbia University Medical Center (Profesor Stefano Fusi) y University of California- Merced (Profesor Christopher Kello). Los investigadores de IBM que participan en el proyecto, entre otros, son: Dr. Stuart Parkin., Dr. Chung Lam, Dr. Bulent Kurdi, Dr. J. Campbell Scott, Dr. Paul Maglio, Dr. Simone Raoux, Dr. Rajagopal Ananthanarayanan, Dr. Raghav Singh y Dr. Bipin Rajendran.

Recientemente, el equipo de computación cognitiva de IBM demostró la simulación casi en tiempo real a escala de un cerebro de mamífero pequeño utilizando algoritmos de computación cognitiva con la potencia de la supercomputadora BlueGene de IBM. Con esta capacidad de simulación, los investigadores están experimentando con diversas hipótesis matemáticas de la función y estructura cerebral, en su trabajo por develar los micro y macro circuitos computacionales centrales del cerebro.

En el pasado, el campo de la investigación en inteligencia artificial se enfocó en aspectos individuales de la ingeniería de máquinas inteligentes. La computación cognitiva, a la vanguardia de esta línea de investigación, busca diseñar máquinas inteligentes holísticas que unan prolijamente todas las piezas. La iniciativa de computación cognitiva de IBM fue engendrada en 2006 en su Instituto de Investigación de Almaden, que anualmente reúne a los grandes cerebros para abordar desafíos fundamentales en los límites mismos de la ciencia y la tecnología. IBM tiene una rica trayectoria en el área de investigación en inteligencia artificial que se remonta a 1956, cuando realizó la primera simulación del mundo de la corteza cerebral a gran escala (512 neuronas).

Por información adicional sobre IBM Research, visite www.ibm.com/research.