La computación neuromórfica es un método de ingeniería informática en el que los elementos de una computadora se modelan a partir de sistemas en el cerebro humano y el sistema nervioso. El término se refiere al diseño de elementos informáticos tanto de hardware como de software. La computación neuromórfica a veces se denomina ingeniería neuromórfica.
Los ingenieros neuromórficos se forman en varias disciplinas, incluidas la informática, la biología, las matemáticas, la ingeniería electrónica y la física, para crear sistemas informáticos y hardware bioinspirados. De las estructuras biológicas del cerebro, las arquitecturas neuromórficas se modelan con mayor frecuencia a partir de neuronas y sinapsis. Esto se debe a que los neurocientíficos consideran que las neuronas son las unidades fundamentales del cerebro.
Las neuronas usan impulsos químicos y electrónicos para enviar información entre diferentes regiones del cerebro y el resto del sistema nervioso. Las neuronas utilizan las sinapsis para conectarse entre sí. Las neuronas y las sinapsis son procesadores de información mucho más versátiles, adaptables y energéticamente eficientes que los sistemas informáticos tradicionales.
La computación neuromórfica es un campo emergente de la ciencia que aún no tiene aplicaciones en el mundo real. Varios grupos tienen investigaciones en curso, incluidas universidades; el ejército de los EE. UU.; y empresas de tecnología, como Intel Labs e IBM.
Se espera que la tecnología neuromórfica se utilice de las siguientes maneras:
- Aplicaciones de Deep Learning.
- Semiconductores de última generación.
- Transistores y aceleradores, hardware más potente.
- Sistemas autónomos, como robótica, drones, autos sin conductor e inteligencia artificial (IA).
Algunos expertos predicen que los procesadores neuromórficos podrían proporcionar una forma de eludir los límites de la Ley de Moore.
El esfuerzo por producir inteligencia general artificial (IAG) también está impulsando la investigación neuromórfica. IAG se refiere a una computadora de IA que entiende y aprende como un humano. Al replicar el cerebro y el sistema nervioso humanos, AGI podría producir un cerebro artificial con los mismos poderes de cognición que uno biológico. Tal cerebro podría proporcionar información sobre la cognición y responder preguntas sobre la conciencia.
¿Cómo funciona la Computación Neuromórfica?
Si bien la definición de este concepto puede ser un poco complicada de entender, el funcionamiento de la computación neuromórfica puede ayudar a comprender su esencia más fácilmente. Comencemos con el funcionamiento de la computación neuromórfica.
El funcionamiento de los dispositivos habilitados para computación neuromórfica comienza con la colocación de redes neuronales artificiales (ANN) que comprenden millones de neuronas artificiales. Estas neuronas son similares a las neuronas del cerebro humano.
Al permitir que una máquina (computadora) actúe y funcione como el cerebro humano, las capas de estas neuronas artificiales se transmiten señales entre sí. Estas señales eléctricas o picos eléctricos convierten la entrada en una salida que da como resultado el funcionamiento de las máquinas informáticas neuromórficas.
La transmisión de picos eléctricos o señales funciona sobre la base de Spiking Neural Networks (SNN). Esta arquitectura de red neuronal de picos permite además que una máquina artificial funcione como lo hace el cerebro humano y realice funciones que los humanos pueden hacer a diario.
Esto puede implicar reconocimiento visual, interpretación de datos y muchas más tareas similares. Dado que estas neuronas artificiales solo consumen energía cuando los picos eléctricos pasan a través de ellas, las máquinas de computación neuromórficas son computadoras que consumen poca energía en comparación con las computadoras tradicionales.
Al imitar las redes neurobiológicas presentes en el cerebro humano, las máquinas de computación neuromórficas funcionan como un cerebro humano y realizan tareas de manera eficiente y eficaz.
Al incorporar la capacidad de trabajar como el cerebro humano, la computación neuromórfica ha hecho avanzar los desarrollos en el campo de la tecnología. La ingeniería de las computadoras en los primeros tiempos condujo a la generación de computadoras tradicionales que consumían mucho espacio para funcionar.
Sin embargo, las computadoras que funcionan sobre la base de la computación neuromórfica consumen mucho menos espacio con una capacidad incorporada para trabajar más rápido y mejor.
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