Desarrollan un transistor inspirado en el cerebro para emular la inteligencia humana.

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Desarrollan un transistor sináptico inspirado en el cerebro humano

Un equipo de científicos ha creado un nuevo transistor sináptico, inspirado en el cerebro humano, que es capaz de procesar y almacenar información de manera simultánea. Este dispositivo puede “pensar” a un nivel superior, similar a nuestro cerebro.

El transistor, que intenta emular la inteligencia humana, funciona a temperatura ambiente. Su descripción se publica en la revista Nature. Los investigadores demuestran que el dispositivo puede realizar tareas más complejas que el simple aprendizaje automático para categorizar datos. También es capaz de realizar un aprendizaje asociativo.

Un avance significativo en la tecnología de transistores

Aunque se han realizado esfuerzos anteriores para desarrollar dispositivos informáticos similares al cerebro, estos transistores no podían funcionar fuera de las temperaturas criogénicas. El nuevo modelo, por otro lado, es estable a temperatura ambiente. Además, funciona a alta velocidad, consume muy poca energía y conserva la información almacenada incluso cuando se le retira la alimentación. Esto lo hace ideal para aplicaciones del mundo real.

La investigación está codirigida por Mark C. Hersam, de la Universidad de Northwestern, y por el español Pablo Jarillo-Herrero, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Los recientes avances en inteligencia artificial (IA) han motivado a los investigadores a desarrollar ordenadores que funcionen de manera más similar al cerebro humano.

El desafío del consumo de energía

Hersam señala que durante décadas, el paradigma de la electrónica ha sido construir todo con transistores y utilizar la misma arquitectura de silicio. Sin embargo, esta estrategia tiene el costo de un alto consumo de energía, especialmente en la era actual de los grandes datos.

Por lo tanto, es necesario reconsiderar el hardware informático, especialmente para tareas de IA y aprendizaje automático. Los sistemas informáticos digitales convencionales tienen unidades de procesamiento y almacenamiento separadas, lo que consume grandes cantidades de energía en tareas intensivas en datos.

Imitando la eficiencia del cerebro

En el cerebro, la memoria y el procesamiento de la información están ubicados en el mismo lugar y totalmente integrados. Esto resulta en una eficiencia energética mucho mayor. “Nuestro transistor sináptico logra de manera similar la funcionalidad concurrente de memoria y procesamiento de la información para imitar más fielmente al cerebro”, explica Hersam.

Para lograr esto, el equipo exploró la física de los patrones de moiré, un tipo de diseño geométrico que surge cuando dos patrones se superponen en capas. Combinaron dos tipos diferentes de materiales atómicamente finos: el grafeno bicapa y el nitruro de boro hexagonal.

Entrenamiento del transistor

Para probar el transistor, el equipo lo entrenó para reconocer patrones similares, pero no idénticos. En primer lugar, mostraron al dispositivo el patrón 000 y luego pidieron a la IA que identificara patrones similares, como 111 o 101.

Conclusión

Este desarrollo representa un avance significativo en la tecnología de transistores y tiene el potencial de revolucionar la forma en que funcionan los ordenadores. Al imitar la eficiencia del cerebro humano, este nuevo transistor sináptico podría abrir nuevas posibilidades para la inteligencia artificial y el aprendizaje automático.

Cita del autor

“Este nuevo transistor sináptico es un gran paso adelante en la tecnología de transistores. Al imitar la eficiencia del cerebro humano, este dispositivo tiene el potencial de revolucionar la forma en que funcionan los ordenadores”, concluye Mark C. Hersam, codirector de la investigación.

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