Emulan mecanismos de percepción y memoria visual del cerebro

Emulan mecanismos de percepción y memoria visual del cerebro
Por Arturo Jiménez en La Jornada

El Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) informó que la unidad Tamaulipas trabaja con técnicas de inspiración biológica para el desarrollo de hardware con una estructura de procesamiento y memoria semejante a la del cerebro humano.

En un comunicado, agregó que César Torres Huitzil, investigador del Laboratorio de Tecnologías de la Información del Cinvestav, dijo que el cerebro es un órgano muy complejo; tratamos de emular algunos de sus mecanismos de procesamiento en tareas de percepción a fin de construir circuitos electrónicos que presenten esas características.

Explicó que las computadoras por lo general sólo tienen un procesador y un conjunto de celdas donde se almacena información, a las que se conoce como memoria.

En cambio, el cerebro se compone por millones de neuronas a las que se pueden considerar cada una como un procesador. La diferencia entre estas dos estructuras es que el procesador de la computadora es más complejo que la neurona.

Sin embargo, la ventaja del cerebro es que tiene millones de neuronas (procesadores elementales) que en conjunto realizan tareas más complejas que un procesador único, aunque sea muy avanzado.

Por esa razón, dijo el investigador, la idea es construir computadoras con elementos de procesamiento simples, pero que se comuniquen entre ellos y sean capaces de procesar información de forma paralela y distribuida.

El concepto es modelar las neuronas, ver cómo procesan la información y, con base en ello, generar circuitos electrónicos que repliquen hasta cierto grado el mecanismo neuronal biológico que se considera la base de la inteligencia, explicó Torres Huitzil, doctorado en ciencias computacionales por el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.

En el cerebro la neurona es la encargada de procesar la información, pero hasta que se conecta una gran cantidad de ellas mediante sinapsis se generan las acciones cognitivas. Y en el Cinvestav se emplea el modelo de una neurona como elemento básico de procesamiento.

Para ello se estudian modelos biológicos y después se trasladan a modelos matemáticos, los cuales se implementan de forma eficiente a nivel de hardware respetando la funcionalidad de la neurona y capacidad de interconexión para formar estructuras masivamente paralelas.

Además, la investigación se enfoca de manera particular en el proceso de percepción visual, en saber cómo el cerebro procesa esa información, para que a partir de imágenes capturadas con una cámara se pueda extraer conocimiento de una escena.

Para ello, indicó, se estudia la corteza visual del cerebro y se trata de emularla a través de circuitos electrónicos capaces detectar movimiento, reconocer personas u objetos con un grado de precisión semejante al humano.

“Los modelos de percepción visual desarrollados en el pasado son precisos, pero cuando se prueban en escenarios reales o en ambientes exteriores no controlados ya no funcionan tan bien. En cambio, el cerebro funciona en cualquier tipo de condiciones, por tanto eso hace interesante diseñar nuevos modelos neuronales a nivel de hardware”.

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