Investigadores de la Universidad de California crearon un material con capacidad de ‘aprendizaje’, como lo hace la inteligencia artificial, y adaptarse a diferentes condiciones.
Científicos crean una ‘red neuronal mecánica’ que no necesita ordenadores para funcionar
Esta conexión de resortes es un nuevo tipo de material que puede cambiar de forma y aprender nuevas propiedades.
Jonathan Hopkins / CC BY-ND 4.0
Desde hace tiempo los científicos del ámbito tecnológico se inspiran en la red neuronal de los cerebros, que permite a los seres vivos un aprendizaje rápido y eficaz. En ese sentido, han construido redes interconectadas con componentes electrónicos para desarrollar inteligencia artificial.
Científicos de la Universidad de California, en Los Ángeles, han creado un nuevo sistema de ‘red neuronal mecánica’ (MNN, por sus siglas en inglés) que no necesita ordenadores, según un informe publicado en ScienceRobotics. Utilizaron nodos interconectados, que hacen, en este caso, un papel parecido al de las neuronas de una red cerebral.
El MNN tiene el aspecto de una rejilla que contiene capas de muelles interconectados que se conectan en nodos. La rigidez de los muelles puede regularse.
Cuando se crea esta red, puede ser ‘programada’ para conseguir el resultado deseado y se esfuerza para conseguir ese objetivo concreto. En otras palabras, la red mecánica puede aprender diferentes comportamientos, como la inteligencia artificial, ajustando la rigidez de los muelles para adaptarse a diferentes condiciones.
En un experimento realizado por el equipo de científicos que llevó a cabo la investigación, se construyó un prototipo de MNN con una rejilla triangular creada con muelles electromecánicos. Este sistema fue capaz de regular la rigidez de sus muelles y, de ese modo, ajustarse a la presión procedente de distintas direcciones.
Esta tecnología tiene aplicaciones prácticas. Muy pocos materiales tienen capacidad de aprender diferentes comportamientos en respuesta a condiciones externas. Los MNN podrían utilizarse, por ejemplo, en las alas de los aviones, que ‘aprenderían’ a modificar la forma en respuesta a varias situaciones. Esto ayudaría a que la aeronave fuera más maniobrable a medida que acumula ‘experiencia’ de vuelo.
¿Nuestros cerebros funcionan como computadoras cuánticas?
Los autores publicaron los resultados de su investigación en Journal of Physics Communications.
¿Nuestros cerebros funcionan como computadoras cuánticas?
WireStock / Legion-Media
Un nuevo estudio científico del Instituto de Neurociencia del Trinity College de Dublín sugiere que el cerebro humano funciona como una computadora cuántica. Los investigadores aplicaron una herramienta, desarrollada para probar la existencia de la gravedad cuántica, a la exploración del funcionamiento cerebral y descubrieron que las funciones cerebrales también seorrelaciónan con el rendimiento de la memoria a corto plazo y la conciencia. Todo indica que los procesos cuánticos también forman parte de las funciones cerebrales cognitivas y conscientes, comunicaron el pasado miércoles.
“Adaptamos una idea, desarrollada para experimentos para probar la existencia de la gravedad cuántica, mediante la cual tomas sistemas cuánticos conocidos, que interactúan con un sistema desconocido. Si los sistemas conocidos se entrelazan, entonces el desconocido también debe ser un sistema cuántico. Evita las dificultades para encontrar dispositivos de medición para algo de lo que no sabemos nada”, explicó el Dr. Christian Kerskens, autor principal del estudio.
Kerskens dijo que usaron como sistema cuántico conocido las mediciones de los espines (giros) de protones del líquido cefalorraquídeo, que se acumula naturalmente en el cerebro, cuantificados por imágenes de resonancia magnética (MRI, por sus siglas en inglés). Luego, mediante un diseño de resonancia magnética específico encontraron señales similares a las de los electroencefalogramas. Estas señales electrofisiológicas normalmente no son detectables con MRI, por lo que los investigadores creen que solo pudieron ser observados porque los giros de los protones en el cerebro estaban entrelazados.
“Si el entrelazamiento es la única explicación posible aquí, eso significaría que los procesos cerebrales deben haber interactuado con los espines nucleares, mediando el entrelazamiento entre los espines nucleares. Como resultado, podemos deducir que esas funciones cerebrales deben ser cuánticas”, afirmó Kerskens. Recientemente, los autores publicaron los resultados de su investigación en Journal of Physics Communications.
Kerstens manifestó que, debido a que estas funciones cerebrales también se correlacionaron con el rendimiento de la memoria a corto plazo y la conciencia, es probable que esos procesos cuánticos sean una parte importante de nuestras funciones cerebrales cognitivas y conscientes.
Implicaciones del estudio
“Los procesos cerebrales cuánticos podrían explicar por qué aún podemos superar a las supercomputadoras cuando se trata de circunstancias imprevistas, toma de decisiones o aprendizaje de algo nuevo. Nuestros experimentos […] pueden arrojar luz sobre los misterios de la biología y sobre la conciencia, que científicamente es aún más difícil de comprender”, subrayó.
Los autores consideran que la confirmación posterior de estos interesantes resultados pudiera ser de gran impacto en la comprensión de cómo funciona el cerebro. También, piensan que esto tendría implicaciones en el mantenimiento de la salud de este importante órgano, e incluso en revertir la enfermedad. Por otro lado, creen que estos conocimientos pueden ayudar a encontrar tecnologías innovadoras y construir computadoras cuánticas aún más avanzadas.