Cómo la ingeniería neuromórfica quiere crear ordenadores con redes cerebrales

¿Te imaginas que se pudiera crear un ordenador con un cerebro humano? Suena muy futurista, pero la ingeniería o computación neuromórfica está luchando por conseguirlo. Y no es de sorprender; los últimos avances de la IA aspiran, no ya a imitar, sino a superar las capacidades de cualquier cerebro humano.

En esta entrada te explicaremos en qué consiste la ingeniería neuromórfica, cuál ha sido su recorrido hasta el día de hoy y qué podemos esperar de esta especialización en el futuro.

¿Qué es y para qué sirve la ingeniería neuromórfica?

La ingeniería neuromórfica es un nicho encuadrado en la ingeniería informática en el que se diseñan y construyen los ordenadores basándose en la estructura del cerebro y sistema nervioso del ser humano. De hecho, la palabra “neuromórfico” es un neologismo proveniente del griego: “neuro” significa “nervio”, y “morfé” significa “forma”.

Esta ingeniería bebe de disciplinas varias como la ingeniería informática, la biología, las matemáticas, la ingeniería electrónica o la física para crear sistemas computacionales de hardware y software que están inspirados en estructuras biológicas propias del ser humano. 

Algunas de estas estructuras son las neuronas y sus conexiones sinápticas. Por contextualizar un poco, las neuronas son células del sistema nervioso que transmiten información a través de impulsos eléctricos. Por su parte, las conexiones sinápticas liberan neurotransmisores entre las neuronas para que la comunicación entre neuronas fluya con normalidad.

Cabe mencionar que la ingeniería neuromórfica es un campo de estudio muy reciente, todavía muy enmarcado en el ámbito académico y científico, ya que no se ha desarrollado tanto como para materializarse en nuevas invenciones. Aun así, se han establecido muchas universidades y grupos de investigación que buscan soluciones tecnológicas que residen en las bases de la computación neuromórfica.

Un ejemplo de un proyecto de ingeniería neuromórfica es el Human Brain Project, es una iniciativa de investigación científica de gran escala que busca avanzar en la comprensión del cerebro humano. Su objetivo final consiste en integrar datos de diversas disciplinas para crear modelos detallados del cerebro y desarrollar nuevas tecnologías que puedan emular sus funciones.

¿Cómo nació la ingeniería neuromórfica?

Si bien el interés que suscita la ingeniería neuromórfica es reciente, su concepción data de hace ya unas décadas. Como primer precursor de la ingeniería neuromórfica encontramos al ínclito matemático e ingeniero informático Alan Turing, que en 1948 escribió su libro Intelligent Machinery (traducido al español: máquinas inteligentes).

En este libro, Turing explora la posibilidad de crear máquinas que imiten el comportamiento inteligente de los seres humanos. Nos presenta conceptos clave de la inteligencia artificial, como las máquinas de Turing y las redes neuronales primitivas. Su obra se relaciona estrechamente con la ingeniería neuromórfica, ya que ambos aspiran a replicar el funcionamiento del cerebro humano en sistemas artificiales. Otra invención predecesora de este ingeniero fue el test de Turing.

Sin embargo, no sería hasta 1981 que Carver Mead, profesor e informático, dio a luz a la ingeniería neuromórfica. En esta fecha, diseñó unos dispositivos que servían como implantes cocleares y de retina, que estaban basados en paradigmas neuronales humanos. Mead sería el que acuñaría el término de ingeniería neuromórfica y el autor del primer libro sobre la temática, titulado Analog VLSI and Neural Systems.

Extraemos una cita de su libro:

“Un aspecto fundamental de la ingeniería neuromórfica es comprender cómo la morfología de las neuronas, los circuitos y la arquitectura humana puede traducirse en sistemas computacionales, cómo afecta a la manera en la que representamos la información, cómo influencia en la resistencia al daño, cómo incorpora el aprendizaje y el desarrollo, cómo se adapta a los cambios locales y, finalmente, cómo impulsa el cambio evolutivo”.

A partir de los ochenta, la ingeniería neuromórfica ha sido una especialidad un poco relegada al olvido. No obstante, con la vertiginosa evolución e irrupción social de la inteligencia artificial de las últimas décadas, la ingeniería neuromórfica vuelve a ver la luz ante un nuevo mundo de posibilidades de desarrollo.

Futuro y aplicaciones de la computación neuromórfica

Se espera que la ingeniería neuromórfica, una vez hecha realidad, se aplique en los siguientes ámbitos para potenciarlos:

• Sistemas de aprendizaje profundo.
• Diseño de semiconductores, transistores y aceleradores (microchips).
• Sistemas autónomos de robótica, drones, conducción autónoma.
• Creación de sistemas de inteligencia artificial general.

En general, el futuro de la computación neuromórfica se presenta bajo un manto muy ambicioso de promesas. Todo el progreso reciente de la investigación en este campo se le puede atribuir a la generalización de la IA, al machine learning, las redes neuronales y otras tecnologías asociadas. En la industria de los microchips están vigilantes a cualquier avance en la ingeniería neuromórfica que pueda implementarse en la fabricación y diseño de sus productos electrónicos.

¿Llegará algún día a hacerse realidad la revolución de la computación neuromórfica? No lo sabemos, puesto que la ingeniería neuromórifca todavía es un campo muy nebuloso, pero es probable que, un buen día, explote inopinadamente delante de nuestros ojos.