Para aumentar el poder de procesamiento de la inteligencia artificial (IA), los investigadores han combinado el aprendizaje automático avanzado con sofisticados modelos 3D del cerebro humano creados a partir de diferentes tipos de tejido cerebral cultivado en el laboratorio.
Estos modelos en miniatura del cerebro, conocidos como “minicerebros”, existen en diversas formas desde 2013, pero nunca se han utilizado para mejorar la IA.
Los científicos han combinado el aprendizaje automático, un tipo de sistema de inteligencia artificial, con un modelo 3D en miniatura del cerebro. (Foto: Getty Images)
El nuevo estudio utiliza hardware informático más tradicional para ingresar datos eléctricos en el organoide y luego decodificar la actividad del organoide para producir una salida, por lo que el organoide solo sirve como una "capa intermedia" del proceso informático.
Si bien este enfoque no puede imitar la estructura real del cerebro ni su funcionamiento, podría constituir un primer paso hacia la creación de biocomputadoras que tomen prestados trucos de la biología para ser más potentes y energéticamente eficientes que las computadoras tradicionales.
Las “biocomputadoras” también podrían proporcionar una visión más profunda de cómo funciona el cerebro humano y cómo se ve afectado por enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson.
“Básicamente, podemos codificar información, como información visual o auditiva, en el patrón espacio-temporal de la estimulación eléctrica”, dijo el coautor del estudio Feng Guo, profesor asociado de ingeniería de sistemas inteligentes en la Universidad de Indiana en Bloomington.
En otras palabras, la materia orgánica respondió de forma diferente según el momento y la distribución espacial de la electricidad de los electrodos. El algoritmo aprendió a interpretar las respuestas eléctricas del cuerpo a esa estimulación.
Utilizando este hardware único, los investigadores entrenaron su algoritmo híbrido para completar dos tipos de tareas: una que involucra reconocimiento de voz y otra que involucra matemáticas.
Anteriormente, la computadora mostraba una precisión de aproximadamente el 78 % al reconocer vocales japonesas en cientos de muestras de audio. Y era bastante precisa al resolver el problema, aunque un poco peor que los modelos tradicionales de aprendizaje automático.
Este estudio marca la primera vez que se utiliza un organoide cerebral con IA, pero estudios anteriores han utilizado tipos más simples de tejido neuronal cultivados en el laboratorio de manera similar.
Una de las ventajas de crear una biocomputadora es la eficiencia energética, ya que nuestro cerebro consume mucha menos energía que los sistemas informáticos avanzados actuales. Sin embargo, Smirnova afirma que podrían pasar décadas antes de que esta tecnología pueda utilizarse para crear una biocomputadora común.
Aunque los organoides no pueden recrear un cerebro humano completo, Smirnova espera que la tecnología ayude a los científicos a comprender mejor cómo funciona el cerebro, incluidas enfermedades como el Alzheimer.
(Fuente: Tien Phong/Live Science)
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