El cerebro humano siempre ha sido reconocido por la ciencia como uno de los misterios más grandes. Su poder de procesamiento de información y aparente enorme e ilimitada capacidad de almacenamiento de información han intrigado a los científicos e ingenieros por décadas y décadas. No es de extrañarnos que su funcionamiento se objeto de estudio constante y existan empresas interesadas en emular su funcionamiento para crear productos que lleguen a un nivel de sofisticación no visto antes.

TrueNorth el Chip de IBM que simula el cerebro humano

Una de estas empresas es IBM, el gigante y abuelo de la computación. Una compañía que ha superado la prueba del tiempo, y que este mes presento su última gran innovación. Se trata de una familia de chips de computadora en la que están trabajando (denominada TrueNorth), los cuales emulan en una escala mucho menor, el funcionamiento del cerebro humano. A esta tecnología la han llamado computación cognitiva.

¿Qué es un chip cognitivo? Los últimos chips sinápticos introducidos en agosto 7 de 2014, tienen el potencial de transformar la computación móvil e innovaciones relacionadas hacia una nueva clase de aplicaciones con capacidades sensoriales y con increíbles reducciones en el consumo de energía. Esto se ha logrado gracias a una revolucionara tecnología inspirada en el cerebro humano. IBM construyo un nuevo chip con una arquitectura inspirada en el cerebro, potenciada por un número sin precedentes de 1 millón de neuronas y 256 millones de sinapsis. Este es el chip más grande que IBM ha construido hasta el momento con unos 5.4 billones de transistores y una red interna de 4.096 núcleos neurosinápticos. Con todo esto este chip solo consume 70mW durante pruebas de operación en tiempo real, lo cual es mucho menos que los chips tradicionales. Esta tecnología haría parte de un nuevo ecosistema de hardware y software cognitivo y abriría una nueva frontera para las aplicaciones de computación sensorial.

Estos chips de segunda generación, son el resultado de más de una década de investigación por parte de IBM. Para comprender el nivel de avance que han tenido, ellos comparan su primera generación de estos chips (que salieron en 2011) los cuales tenían 1 núcleo y 256 neuronas, con el que TrueNorth que posee 4.096 núcleos y 1 millón de neuronas.

Comparativa con los chips tradicionales

Los chips tradicionales de computadora tienen una arquitectura que trabaja todo el tiempo. En Windows por ejemplo puedes ver que en el administrador de tareas, que existe un proceso que se llama “proceso inactivo de sistema” que corre siempre que el procesador no tiene nada más que hacer. Por el contrario los chips neurosinápticos solo operan cuando se les necesita, lo cual resulta en un menor consumo de energía y niveles de temperatura más bajos.

Lectura termica: a la derecha un chip tradicional (caliente) y a la izquierda un chio TrueNorth (frió)

La arquitectura

Los chips de IBM imitan una red neuronal del cerebro, al crear una red de núcleos, los cuales están distribuidos en una formación de malla, en la cual cada núcleo opera en paralelo y sin un reloj que los coordine a todos (como en la arquitectura tradicional). Debido a que cada núcleo tiene su propia memoria, computación y comunicación individuales, si un núcleo falla, los demás pueden seguir operando tal como sucede con el cerebro con las neuronas (en los computadores tradicionales, la memoria y el procesamiento trabajan separadamente requiriendo un bus de comunicaciones y un reloj que sincronice ambas partes). De igual forma, esta malla puede seguir creciendo uniendo más núcleos de manera escalada tal como lo hace el cortex en el cerebro.

Los núcleos se organizan en forma de milla

¿Te imaginas a donde nos va a llevar una tecnología como esta en un par de años? comenta cuales crees tu que serian las implicaciones de desarrollar procesadores que se asemejen cada vez mas al cerebro humano.

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