domingo, 22 de diciembre de 2013

Wired entrevista a Dharmendra Modha


Los que sigue es una entrevista realizada a Dharmendra Modha por la revista Wired. En ella habla del nuevo chip sináptico desarrollado por IBM. La traducción está googleada. Se recomienda el original.

Wired.com: ¿Por qué desea que los ordenadores aprendan y trabajen como los cerebros?

Dharmendra Modha: Vemos una necesidad creciente de que los ordenadores sean adaptables, de desarrollar una funcionalidad que hoy no pueden alcanzar. Los ordenadores actuales pueden realizar cálculos rápidos. Son el hemisferio izquierdo del cerebro, y son inadecuadas para el cálculo del estilo del lado derecho del cerebro como el reconocimiento del peligro, los rostros de amigos y así sucesivamente, que nuestro cerebro hace sin esfuerzo.

Una analogía que me gusta usar: Usted no conducir un coche con medio cerebro, sin embargo, hemos estado usando un solo tipo de ordenador. Es como añadir otro miembro a la familia.

Wired.com: Entonces, usted no ve SyNAPSE como un reemplazo de los ordenadores modernos?

Modha: Veo cada sistema como un complemento. Los ordenadores modernos son buenos en algunas cosas - han estado con nosotros desde ENIAC , y creo que estarán con nosotros a perpetuidad - pero no son adecuados para el aprendizaje.

Un ordenador moderno, en su forma elemental, es un bloque de memoria y un procesador separados por un bus, la vía de comunicación. Si desea crear un ordenador como el cerebro, es necesario emular a los estados de las neuronas, las sinapsis, y las interconexiones entre las neuronas en memoria, los axones. Tiene que leer los estados neuronales en la memoria, envíarlos al procesador a través del bus, actualizarlos, enviarlos de vuelta y almacenarlos en la memoria. Es un ciclo de almacenar, recuperar, actualizar, almacenar ... y así sucesivamente.

Para ofrecer un rendimiento en tiempo real y útil, tiene que ejecutar este ciclo muy, muy rápido. Y eso conduce a velocidades de reloj cada vez mayores. ENIAC funcionaba a unos 100 KHz. En 1978 fueron 4,7 MHz. Los procesadores de hoy en día son alrededor de 5 GHz. Si desea tasas más rápida y un reloj más rápido, lograrlo requiere la creación de dispositivos cada vez más pequeños.

Wired.com: Y ahí es donde nos topamos con problemas, ¿verdad?

Modha: Exactamente. Hay dos problemas fundamentales. El primero es que, muy pronto, nos enfrentaremos a límites físicos. La madre naturaleza nos va a detener. La memoria es el siguiente problema. A medida que se acorta la distancia entre los elementos de pequeño tamaño, la fuga de corriente aumenta a un ritmo exponencialmente mayor. En algún momento el sistema no es útil.

De modo que hemos dicho: vamos a retroceder unos pocos millones de años. Las neuronas funcionan alrededor de 10 Hz, en promedio. El cerebro no tiene frecuencias de reloj cada vez mayores. Es una red social de las neuronas.

Wired.com: ¿Qué quiere decir por una red social?

Modha: Los vínculos entre las neuronas son las sinapsis, y eso es lo importante: cómo está cabñeado el cerebro. ¿Quiénes son sus amigos, y a qué distancia están? Usted puede pensar en el cerebro como un sistema de computación masiva, masivamente paralelo y distribuido.

Supongamos que desea mapear este cálculo nreuronal en uno de los ordenadores de hoy. Son poco adecuados para ello e ineficientes, por lo que estamos buscando en el cerebro un enfoque diferente. Vamos a construir algo que se parezca a nivel básico, y ver si funciona. Crear un sustrato masivamente paralelo y distribuido. Y eso significa, al igual que en el cerebro, acercar la memoria al procesador.

(...)

Wired.com: En el cerebro, las conexiones neuronales son plásticas. Cambian con la experiencia. ¿Cómo puede algo cableado hacer esto?

Modha: La memoria mantiene el estado de las sinapsis y se puede adaptar en tiempo real para codificar las correlaciones, las asociaciones y de la causalidad o la anticausalidad. Hay un dicho por ahí, "las neuronas que disparan juntas, se conectan entre sí." El disparo de las neuronas puede fortalecer o debilitar las sinapsis a nivel local. Así es como el aprendizaje se ve afectado.

Wired.com: Así que supongamos que tenemos un equipo a gran escala que aprende. ¿Cómo conseguir que haga algo útil?

Modha: Esta es una plataforma de tecnología que se adapta a entornos ubicuos y cambiantes. Como el cerebro, hay casi una variedad ilimitada de aplicaciones. El cerebro puede tomar la información de la vista, tacto, oído, olfato y otros sentidos e integrarlos en modalidades. Por modalidades que quiero decir eventos como hablar, caminar, etc.

Esas modalidades, el cálculo completo, se refiere a las conexiones neuronales. Su fuerza, su ubicación, quién habla con quién. Es posible configurar algunas partes de esta red para diferentes propósitos. Hay cosas que son universales a todos los organismos con un cerebro: la presencia de un borde, texturas, colores. Incluso antes nacer se pueden reconocer. Son naturales.

Reconocer la cara de su madre, a través del aprendizaje, viene después. Imagínese una jerarquía de técnicas de programación, una red social de chips neuronales que hablan y pueden adaptarse y reconfigurarse para llevar a cabo las tareas que usted desea. Ese es nuestro objetivo.