Cerebros sintéticos: una cuestión de tiempo

El cerebro humano es una máquina con una sofisticación extrema, que es a menudo descrita como la estructura más compleja del universo conocido. Los expertos estiman que contiene algo así como 100,000 millones de neuronas. Éstas, además, forman una extensa red de interconexiones, que en número podrían compararse al total de estrellas en nuestra galaxia. Estos números son tan grandes que incluso puede tener poco sentido mencionarlos, pues ni siquiera podemos imaginarlos.

En correspondencia con su complejidad, nuestro cerebro es capaz de realizar tareas extremadamente complicadas y variadas. Así, entre muchas otras habilidades, somos capaces de hablar, caminar, comunicarnos con otras personas, reconocerlas por su cara, tomar decisiones y resolver problemas. El cerebro es, así mismo, el asiento de nuestras emociones y de nuestra creatividad artística.

Sin bien estamos muy lejos de entender en detalle cómo funciona el cerebro humano, ha habido intentos –en algunos casos exitosos– de construir máquinas que emulen algunas de sus funciones. En este respecto, sabemos que las computadoras nos superan ampliamente en cuanto a realizar operaciones aritméticas, para las que son especialmente eficientes.

De la misma manera, en febrero de 2011 la computadora Watson de la compañía IBM derrotó a sus oponentes humanos en el concurso “Jeopardy” de la televisión norteamericana. Hay también proyectos para reproducir –dentro de una computadora– un cerebro humano, ensamblando millones de neuronas virtuales con sus correspondientes conexiones. En un caso incluso se construyó una máquina cuyas neuronas simuladas se equiparan en número con las del cerebro humano.

En un artículo publicado el pasado mes de noviembre en la revista “Science”, un grupo de investigadores de la Universidad de Waterloo en Canadá, encabezados por Chris Eliasmith, describen la operación de un cerebro virtual que emula al cerebro humano. Dicho cerebro –que ha sido llamado Spaun– consiste de un ensamble de 2.5 millones de neuronas simuladas en una computadora, organizadas en grupos que corresponden a áreas específicas del cerebro humano.

Spaun cuenta con un ojo cibernético a través del cual recibe estímulos visuales y se comunica con el exterior por medio de un brazo robótico. Es capaz de realizar 8 tareas diversas. Por ejemplo, puede copiar un número escrito a mano y reproducirlo por medio del brazo robótico, respetando el estilo con el que fue escrito. Tiene también la capacidad de reconocer imágenes, de modo que puede reproducir cualquier dígito que le es presentado.

Puede igualmente contestar preguntas. Por ejemplo, si se le da una lista de números, Spaun puede indicar qué número está en una determinada posición o en qué posición está un determinado número. Es también capaz de resolver problemas básicos propios de pruebas de coeficiente de inteligencia. Así, cuando se le presentan las siguientes tres series de números, 1 2 3; 5 6 7; 3 4 ?, después de reconocer los dígitos Spaun contesta: 5. El cerebro virtual incluso comparte características con su contraparte humana y si le es dada una lista de objetos, tiene una tendencia a recordar mejor aquellos colocados al inicio o al final, que los colocados a la mitad.

Según Eliasmith, debido a que Spaun funciona en cierta medida como un cerebro humano, puede ser usado para realizar ciertos experimentos que no pueden llevarse a cabo con personas por razones éticas. Por ejemplo, recientemente llevó a cabo un experimento en el que intencionalmente se destruyeron neuronas en Spaun a la misma velocidad con la que éstas mueren con la edad en el cerebro humano; esto, a fin de determinar cómo se afecta su capacidad intelectual.

Spaun tiene, no obstante, sus limitaciones y no es capaz, al contrario del cerebro humano, de cambiar sus conexiones neuronales como respuesta a estímulos externos y de este modo aprender a realizar nuevas tareas. Adicionalmente, su ojo cibernético solamente puede reconocer números y algunos pocos símbolos, además de que está en una posición fija de modo que no puede escoger los impulsos externos que recibe.

No podríamos, por supuesto, esperar que con solamente 2.5 millones de neuronas, el cerebro construido por Eliasmith y colaboradores pueda igualar al cerebro humano, que cuenta con número de neuronas 40,000 veces más grande. Spaun es notable, no obstante, porque es capaz de realizar una serie de tareas diversas empleando un mismo arreglo neuronal, emulando de este modo al cerebro humano.

Lo que sí sería de esperar es que, en un tiempo no demasiado largo, se desarrollen cerebros artificiales que igualen o incluso superen las capacidades de nuestro cerebro.