Neuronas artificiales, un paso más hacia el cerebro electrónico

Investigadores de las universidades de Ciencias Electrónicas y Tecnología de China y Tecnológica Nanyang de Singapur desarrollaron un transistor que se comporta como una neurona en un cerebro vivo.

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En un artículo publicado en la revista Nanotechnology, los científicos detallan cómo estos neurotransistores, como les llamaron, podrían ser los elementos básicos de un tipo de hardware que es capaz de realizar operaciones computacionales sin precedentes, como el aprendizaje y la adaptación.

Las neuronas biológicas tienen la capacidad de recibir señales de muchas otras neuronas para luego sumar sus valores y ponderarlos con respecto a un valor establecido para determinar si se debe activar una reacción. El cerebro humano tiene miles de millones de neuronas y están constantemente realizando sumas ponderadas y funciones de umbral muchas veces por segundo, mismas que controlan todos nuestros pensamientos y acciones , refiere la revista Phys.org.

El neurotransistor que el investigador S. G. Hu y su equipo construyeron realiza las mismas funciones de suma y ponderación que una neurona biológica. Para salvar las dificultades que imponían los transistores tradicionales hechos de silicio, los cuales eran capaces de recibir sólo una señal de entrada, los científicos utilizaron disulfuro de molibdeno (MoS2), un nuevo tipo de semiconductor que forma parte de los dicalcogenuros de metales de transición.

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El neurotransistor, a diferencia de los transistores tradicionales, puede ser controlado desde dos puertas de señal de entrada al mismo tiempo, cuyos valores son sumados para ser ponderados respecto de un valor preestablecido. De acuerdo con Phys.org, los investigadores demostraron que el neurotransistor es capaz de realizar un conteo análogo de las perlas de un ábaco y otras funciones lógicas.

Otra de las ventajas de este neurotransistor es la velocidad con la que procesa las señales que llegan a él. La mayoría de los transistores con funciones neuronales que se han construido no superan una frecuencia de 0.05 Hz de procesamiento, lo cual está muy por debajo de la capacidad de reacción de una neurona biológica, que es de alrededor de 5 Hz. El nuevo neurotransistor puede funcionar en una frecuencia que va de 0.01 a 15 Hz, por lo que según sus creadores, es el primer paso para desarrollar hardware con funciones similares a las del cerebro.

Aún falta para que los investigadores puedan desarrollar un transistor que cuente con todas las puertas de entrada con las que cuenta una neurona biológica y la sinapsis es otra de las limitantes para crear sistemas electrónicos neuromórficos, pero los investigadores de estas dos universidades asiáticas ya están trabajando en modelos más realistas que imiten con más precisión las complejas operaciones de las neuronas biológicas.

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rodrigo.riquelme@eleconomista.mx