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Células madre se utilizan para alimentar dispositivos de inteligencia artificial (IA)


Por Agencias
Publicada:2021-02-09

células madre del cerebro humano se utilizan para alimentar dispositivos de inteligencia artificial (IA)


Los científicos han comenzado a trabajar en un proyecto que verá cómo las células madre del cerebro humano se utilizan para alimentar dispositivos de inteligencia artificial (IA) y provocar una revolución en la informática.

El proyecto Neu-ChiP, una colaboración internacional dirigida por investigadores de la Universidad de Aston, ha recibido 3,5 millones de euros (3,06 millones de libras esterlinas) para mostrar cómo las neuronas, los procesadores de información del cerebro, pueden aprovecharse para potenciar la capacidad de las computadoras de aprender mientras reducen drásticamente energía usada.

El equipo de investigación se está embarcando ahora en un estudio de tres años para demostrar cómo se puede enseñar a las células madre del cerebro humano cultivadas en un microchip a resolver problemas a partir de datos, sentando las bases para un "cambio de paradigma" en la tecnología de aprendizaje automático.

El uso de la IA es cada vez más frecuente en áreas tan diversas como la atención médica, las finanzas, los vehículos autónomos y el reconocimiento de voz, hasta la recomendación de películas a través de servicios bajo demanda como Netflix. Las "cuatro grandes" empresas tecnológicas (Apple, Google, Amazon y Facebook) y muchas otras están invirtiendo mucho en aprendizaje automático para adaptar sus productos y comprender mejor a sus clientes.

Pero los enfoques electrónicos actuales para el aprendizaje automático tienen límites, y requieren una potencia informática cada vez mayor y altas demandas de energía. La reciente tendencia hacia la "computación neuromórfica", cuyo objetivo es imitar electrónicamente la actividad neuronal humana, se ve obstaculizada por las limitaciones inherentes de la electrónica convencional.

Por el contrario, las células del cerebro humano combinan sin esfuerzo estas funciones y tienen demandas de energía extremadamente bajas, lo que requiere solo un pequeño volumen de una solución rica en nutrientes para funcionar.

En el proyecto Neu-ChiP, el equipo colocará redes de células madre que se asemejan a la corteza humana en microchips. Luego, estimularán las células al dispararles patrones cambiantes de rayos de luz. El modelado sofisticado por computadora en 3D les permitirá observar cualquier cambio que experimenten las células, para ver qué tan adaptables son. Esto imita la "plasticidad" del cerebro humano, que puede adaptarse rápidamente a la nueva información.

También se espera que el proyecto, financiado por el programa Future and Emerging Technologies (FET) de la Comisión Europea y en el que participan instituciones asociadas en el Reino Unido, Francia, España, Suiza e Israel, produzca nuevos conocimientos sobre el funcionamiento del cerebro que podrían utilizarse para Desarrollar nuevos tratamientos basados ​​en células madre.

El profesor David Saad, profesor de matemáticas en la Universidad de Aston, dijo:

“Nuestro objetivo es aprovechar la potencia informática incomparable del cerebro humano para aumentar drásticamente la capacidad de las computadoras para ayudarnos a resolver problemas complejos. Creemos que este proyecto tiene el potencial de romper las limitaciones actuales de potencia de procesamiento y consumo de energía para generar un cambio de paradigma en la tecnología de aprendizaje automático ".

El Dr. Rhein Parri, profesor de farmacología de la Universidad de Aston, dijo:

“Estamos muy emocionados de haber ganado el apoyo de la Comisión Europea para este ambicioso proyecto. Nuestro equipo internacional combinará su experiencia y trabajará en conjunto para desarrollar tecnología que esperamos proporcione grandes beneficios en el futuro para la ciencia y la sociedad ”.

El Dr. Eric Hill, profesor titular de biología de células madre en la Universidad de Aston, dijo:

“Nuestra capacidad para convertir células madre humanas en células cerebrales ha revolucionado el estudio del cerebro humano. Este emocionante proyecto interdisciplinario reunirá a científicos internacionales de diversos orígenes para desarrollar nuevas tecnologías que proporcionarán una gran comprensión del desarrollo de las redes neuronales humanas ”.

En el proyecto participan socios académicos de la Universidad de Loughborough (Reino Unido), la Universidad de Barcelona (España), el Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS, Francia), el Technion Israel Institute of Technology (Israel) y la empresa 3Brain AG (Suiza).

Los doctores Jordi Soriano, profesor asociado de Física, y Daniel Tornero, profesor titular de Biología, ambos en la Universidad de Barcelona, ​​dijeron:

“Nuestra capacidad para diseñar circuitos neuronales en un plato y entrenarlos para realizar análisis de datos proporcionará nuevos conocimientos sobre cómo el cerebro calcula la información y encuentra soluciones. La tecnología desarrollada puede incluso ayudar a diseñar interfaces hombre-máquina únicas y emocionantes ".

El profesor Rémi Monasson, director de investigación del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), dijo:

“En Neu-ChiP, no solo modelaremos un sistema hecho de muchos componentes extraordinariamente complejos, las células neuronales humanas, sino que intentaremos ir mucho más allá. Nuestro objetivo es llevar el sistema neuronal a un estado en el que pueda realizar cálculos no triviales ".

Los doctores Shahar Kvatinsky, profesor asociado de ingeniería eléctrica, y Daniel Ramez, profesor asistente de ingeniería biomédica, ambos en Technion Israel, dijeron:

“Buscamos construir circuitos neuromórficos y combinar dispositivos electrónicos emergentes con neuronas biológicas y este proyecto es un gran paso hacia este objetivo. En el contexto de la biología sintética, es impresionante ver cómo la computación en células vivas está evolucionando desde digital a través de lo analógico y avanzando hacia un paradigma de computación neuromórfica ".

El Dr. Alessandro Maccione, cofundador y director científico de 3Brain AG, dijo:

“El proyecto Neu-ChiP tiene el ambicioso plan de superar los enfoques actuales de aprendizaje automático mediante el estudio de circuitos complejos basados en el cerebro humano. Estamos orgullosos de poner nuestra tecnología al servicio de este pionero y emocionante desafío ”.

El Dr. Paul Roach, profesor titular de biomateriales y ciencia de interfaces en la Universidad de Loughborough, dijo:

“Este trabajo realmente reúne a un emocionante equipo interdisciplinario de investigadores para desarrollar nuestras fortalezas e intereses individuales. El objetivo de este proyecto es revolucionar la forma en que analizamos la información utilizando circuitos neuronales vivos complejos diseñados específicamente ".





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