Un equipo de investigadores británicos y alemanes logró crear un chip cuya estructura reproduce la de las redes neuronales y utiliza fotones, según un estudio publicado este miércoles en la revista Nature.
A semejanza del cerebro humano, el nuevo aparato no separa la memoria y el procesamiento de datos, como lo hacen incluso las computadoras más avanzadas, sino que los combina en sinapsis, conexiones entre neuronas. Además, dado que no depende de electrones sino de partículas de luz, funciona a una velocidad fuera del alcance de las máquinas tradicionales.
El prototipo construido por los científicos solo cuenta con cuatro neuronas y 60 sinapsis, pero demostró su eficacia a la hora de generalizar los datos introducidos a través de dos algoritmos de aprendizaje automático para procesarlos después.
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"Este sistema fotónico integrado es un hito experimental", cita un comunicado de la Universidad de Münster las palabras del profesor Wolfram Pernice, autor principal del estudio. "Podría utilizarse más tarde en muchos campos diferentes para evaluar patrones en grandes cantidades de datos, por ejemplo, en diagnósticos médicos", agregó.
En los próximos años, los investigadores van tanto a aumentar la cantidad de neuronas y sinapsis como a profundizar las redes neuronales. Según el coautor del artículo, el profesor David Wright de la Universidad de Exceter, este paso se dará en el marco del proyecto conjunto de la UE Fun-COMP.
La historia en detalle – fondo y método utilizado.
La mayoría de los enfoques existentes relacionados con las llamadas redes neuromórficas se basan en la electrónica, mientras que los sistemas ópticos, en los que se utilizan fotones, es decir, partículas de luz, aún están en su infancia. El principio que los científicos alemanes y británicos han presentado ahora funciona de la siguiente manera: las guías de ondas ópticas que pueden transmitir luz y pueden fabricarse en microchips ópticos se integran con los llamados materiales de cambio de fase, que ya se encuentran en medios de almacenamiento como el re DVD grabables.
Estos materiales de cambio de fase se caracterizan por el hecho de que cambian dramáticamente sus propiedades ópticas, dependiendo de si son cristalinos, cuando sus átomos se organizan de manera regular, o amorfos, cuando sus átomos se organizan de manera irregular. Este cambio de fase puede ser activado por la luz si un láser calienta el material.
