El supercomputador que quiere imitar el cerebro humano: un millón de núcleos para modelar mil millones de neuronas en tiempo real

Tras 12 años de trabajo en construcción y desarrollo, hace unos días se encendió por primera vez 'SpiNNaker' (Spiking Neural Network Architecture), un asombroso supercomputador neuromórfico equipado con un millón de núcleos, con el que se busca imitar el trabajo que realiza un cerebro humano.

Este supercomputador está ubicado en la Universidad de Manchester, Reino Unido, e inició su construcción en 2006 con el objetivo de poder realizar hasta 200 billones de operaciones por segundo. Lo atractivo del proyecto, es que se trata del primer ordenador de este tipo en la región con un enfoque centrado en la computación neuromórfica.

En la búsqueda de replicar el poder del cerebro usando silicio

La computación neuromórfica es una un área de rápido crecimiento en la investigación de ciencias de la computación, se enfoca en desarrollar arquitecturas de sistemas y chips especializados que sean capaces de replicar la forma en la que el cerebro humano procesa la información.

Esta disciplina persigue dos objetivos clave: crear modelos del cerebro para entender su funcionamiento; y crear robots que puedan resolver problemas y moverse por entornos complejos usando visión por computadora.

Con este idea nació SpiNNaker, que aseguran es todo un desafío de hardware con la capacidad de manejar procesamiento masivo en paralelo. Según explican, el corazón de este supercomputador está impulsado por un chip creado específicamente para este trabajo, el cual cuenta con 18 núcleos de proceso compactos. Bueno, pues este ordenador tiene 55.000 de estos chips.

Sus responsables se basaron en la estructura del cerebro para diseñar la arquitectura de SpiNNaker, que afirman es muy diferente a lo que hay hoy en el mercado de supercomputadores. Es decir, mientras un ordenador basa su trabajo en varios paquetes de información de gran tamaño a los que hay que indicarles una ruta a seguir, SpiNNaker envían miles de millones de pequeños paquetes de información a decenas de miles de destinos dentro del sistema.

Los investigadores lo explican de la siguiente forma: es como si los ordenadores enviaran cartas, con sello postal y dirección, a través del servicio postal. Mientras que SpiNNaker sería capaz de enviar varias cartas a través de su propio cartero dedicado, quien conoce las rutas y el destino a la perfección, por lo que no habría necesidad de decirle a dónde dirigirse.

Steve Furber, científico informático de la Universidad de Manchester, mencionó:

"SpiNNaker reimagina completamente la forma en la que funcionan los ordenadores convencionales. Básicamente, hemos creado una máquina que funciona más como un cerebro que como un ordenador tradicional, lo cual es extremadamente emocionante. Los neurocientíficos ahora pueden usar SpiNNaker para ayudar a descubrir algunos de los secretos de cómo funciona el cerebro humano ejecutando simulaciones a gran escala sin precedentes."

Ahora mismo, el objetivo del equipo detrás de SpiNNaker es hacer que cree un modelo operativo de hasta mil millones de neuronas en tiempo real. Un proyecto ambicioso para un ordenador, pero que apenas representaría el 1% de las supuestas 100.000 millones de neuronas que hay en el cerebro humano.

En las primeras pruebas, SpiNNaker ya ha sido capaz de crear un modelo de 80.000 neuronas de la corteza, que es la capa externa del cerebro responsable del procesamiento de la información sensorial. Y también se ha utilizado para controlar un robot con la capacidad de procesar información visual en tiempo real, esto para navegar por terrenos complejos.