Un equipo de investigación francés, compuesto por especialistas del CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) y de la CEA (Commissariat à l'Énergie Atomique), ha creado el primer transistor orgánico capaz de imitar el funcionamiento de las neuronas. El dispositivo, que podría ser el primer paso para construir una nueva generación de ordenadores capaces de responder de una manera similar a la del cerebro humano, basa su funcionamiento en una propiedad neuronal llamada plasticidad, que le permite “aprender” de los estímulos externos que recibe.
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Un grupo de científicos franceses ha creado el primer transistor orgánico capaz de comportarse de una forma parecida a la de una neurona biológica. En efecto, mientras que los transistores convencionales se comportan básicamente como llaves que permiten o no el paso de una señal, o como “amplificadores” cuya intensidad de salida depende de la de entrada, los nuevos dispositivos pueden modificar su comportamiento en función de los estímulos que recibe. Construidos a partir de nanoparticulas de oro y moléculas de pentaceno, los nuevos NOMFET (Nanoparticle Organic Memory Field-Effect Transistor) basan su funcionamiento en una propiedad neuronal llamada plasticidad, que modula la percepción de los estímulos con el medio. El equipo a cargo del desarrollo está formado por especialistas pertenecientes al CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) y a la CEA (Commissariat à l'Énergie Atomique) de Francia. “Básicamente, hemos demostrado que las cargas eléctricas que fluyen a través de una mezcla de un semiconductor orgánico y nanopartículas metálicas pueden comportarse de la misma manera que los neurotransmisores que se desplazan a través de una conexión sináptica en el cerebro”, explica Vuillaume Dominique, director de investigación del CNRS y del Grupo de Dispositivos y Nanoestructuras Moleculares del IEMN (Institute for Electronics Microelectronics and Nanotechnology).
Comparación entre un NOMFET y una sinapsis.
Sus creadores suponen que el NOMFET podría dar paso a una nueva generación de ordenadores cuyo funcionamiento -en lugar de basarse en ceros y unos- funcione de forma similar a la de nuestro cerebro. El dispositivo imita la forma en la que los sistemas biológicos operan para crear nuevos “circuitos”, según puede leerse en el estudio publicado en la revista Advanced Functional Materials. El secreto de su funcionamiento reside en las nanopartículas de oro recubiertas con pentaceno, materiales que juntos poseen una propiedad especial que le permite al NOMFET simular las funciones de las sinapsis. El proceso de comunicación entre dos neuronas mediante la transmisión de impulsos eléctricos se denomina plasticidad, y puede verse como una especie de “efecto memoria”. Esta característica es la que permite a una neurona biológica “aprender” a asociar un estimulo que recibe con un estado particular de la salida. A medida que el proceso se repite una y otra vez, la neurona va optimizando su funcionamiento y cada vez es más eficiente generar una respuesta frente a un estímulo que ya conoce.
En realidad, el nuevo NOMFET no hace nada que un circuito electrónico más complejo no pueda hacer, sino que la innovación reside en que un solo componente hace todo el trabajo. Hasta ahora, para imitar esta plasticidad, eran necesarios siete transistores CMOS (“complementary metal-oxide-semiconductor”), una de las tecnologías utilizadas masivamente para fabricar microprocesadores y memorias. Cuando se convierta en un dispositivo practico y disponible en grandes cantidades, el nuevo transistor orgánico permitirá construir una revolucionaria generación de ordenadores cuyo modo de funcionamiento se parecerá mucho al de un cerebro vivo. Estas verdaderas “redes neuronales” basadas en los NOMFET podrán resolver problemas que a los ordenadores de silicio históricamente les han resultado difíciles de abordar, como el reconocimiento de imágenes o del habla humana.Visto en Nanowerk
El cerebro humano contiene 10,000 veces más sinapsis que neuronas.
Dominique explica que el cerebro humano contiene 10,000 veces más sinapsis que neuronas, lo que significa que si los científicos quieren desarrollar circuitos capaces de imitar el trabajo de nuestro cerebro necesitan desarrollar un dispositivo a nanoescala con un consumo de energía tan bajo como el de una sinapsis. “Esto ha impulsado la investigación de los dispositivos sinápticos a nanoescala”, señala Vuillaume. “De hecho, ya hemos desarrollado redes neuronales y las hemos utilizado en algunas aplicaciones. Sin embargo, aunque los chips de silicio basados en CMOS se han diseñado y fabricado para emular el comportamiento del cerebro, este enfoque es limitado debido a que son necesarios varios transistores de silicio -al menos siete- para construir una sinapsis electrónica. En este caso, hicimos lo mismo con un único dispositivo”, concluye. El especialista cree que el NOMFET puede “conducirnos a sistemas tan flexibles que puedan ser programados mediante el aprendizaje”. Si está en lo cierto, tu próximo ordenador quizás deba ser “educado” convenientemente antes de que lo puedas usar.
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¿Y tú, qué opinas?
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#1somic jueves, 28 de enero de 2010, 12:46
Yo creo que el principal inconveniente para emular el comportamiento de un cerebro es lo que se conoce como el "Aprendizaje". Me explico:
Cuando un grupo de neuronas ejecutan una acción, la cual se quiere aprender, además de ejecutar las operaciones para ello, se crean nuevas conexiones sinápticas entre los diferentes grupos de neuronas (destruyendo las mas antiguas o menos usadas, lo que mantiene el número de conexiones activas constante).
El hecho de emular el comportamiento de una sinapsis con 1 solo transistor es beneficioso, pero como indican, sirve para ahorrar los costes en transistores CMOS, mas que para emular el comportamiento neuronal... Aunque bueno, contra más transis... Leer más -
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#4yolavi jueves, 28 de enero de 2010, 23:05
lo que a nosotro nos limita es que no retenemos por mucho tiempo lo que aprendemos aunque por más importante sea se nos vuelve difuso por el grado de importancia que es cada suceso, traumático, feliz, crucial, etc, es lo que se mantiene los que nos acordamos es lo que más importa, el resto ......vuela,.... basura... se borra, desaparece, pero no por completo, sino que se vuelve difuso se mescla tiempos, sucesos, momentos, el recuerdo es como una ola, retumba, y cada vez se vuelve más débil, eso es quiere decir, que aunque seamos inmortales, si nuestro cerebro funciona de la misma manera, mientra somos mortales, perderemos recuerdos y nos cambiará mucho la forma que pensamos, y nos relaciona... Leer más
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#5ask first viernes, 29 de enero de 2010, 13:57
"10000 veces mas sinapsis que neuronas"...
esa medicion explica los delirios de la mitomania compulsiva y en general todas las desviaciones de la fantasia, como LA POLITICA, EL PSICOANALISIS, EL GRAN HERMANO, LA INQUISICION (tan de moda hoy dia entre los mal llamados "politicos")... -
#6Tania lunes, 01 de febrero de 2010, 04:09
Este artículo es viejo. Salió en eliax en julio 2009, lean acá:
http://eliax.com/index.php?/archives/6847-DARPA-a-utilizar-Memristores-para-Sinapsis-e-Inteligencia-Artificial.html
Recomiendo esa página de eliax, hablan mucho de estos temas muchos meses y hasta años antes que el resto de internet. -
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