Simulaciones del cerebro

El superordenador BlueGene/L ha estado ocupado últimamente con una simulación interesante: la del córtex cerebral de un ratón. Los reporteros de ciencia suelen cometer errores de bulto con frecuencia, y esta no es una excepción: si observáis con atención el artículo (y sus traducciones/copias en español) comprobaréis como se habla de “medio cerebro de un ratón”, lo que es obviamente incierto. El cerebro de un ratón tiene bastantes más neuronas que 16 millones, como puede comprobarse en esta interesantísima página de datos y cifras cerebrales.

Pero hoy no quería cebarme en los periodistas, sino reflexionar sobre el estado del arte en computación, y las consecuencias a medio plazo de desarrollos como el que relato. Tomando como base los números de la página citada anteriormente, vemos que el córtex humano tiene un número de neuronas estimado en 1010, con aproximadamente el mismo número de sinapsis por neurona que un ratón (6000, 8000… no es una diferencia significativa). BlueGene/L es una máquina capaz de alcanzar los 360 TFLOPS (360·1012 operaciones de punto flotante por segundo). Suponiendo que ése fue su rendimiento durante la simulación cortical, que duró 10 segundos, tenemos que se requirieron 3,6·1015 operaciones para realizarla.

Bienvenidos a la Ley de Moore. En su versión más conservadora, afirma que la capacidad computacional de los procesadores se dobla cada dos años (últimamente, parece que se dobla cada 18 meses). ¿Cuándo podemos esperar la simulación del córtex humano? En el mejor de los casos, considerando tan sólo un incremento lineal en el número de neuronas, será una simulación 1250 veces mayor. Pongamos 10000. Se necesitarán 3,6·1019 operaciones para realizarla, y BlueGene/L tardaría hoy, suponiendo que no tiene problemas de almacenamiento, alrededor de… 28 horas por segundo simulado. Para estudiar el funcionamiento del córtex cerebral, es perfectamente factible (y en el Laboratorio Goodman de Computación Cerebral de la Universidad de Nevada tienen ya el software).

¿Y en tiempo real? Hay una diferencia de 105 entre la capacidad actual de BlueGene/L y lo que haría falta para simular un córtex humano en tiempo real. Tomando logaritmos en base 2, tenemos la respuesta:

log2(105) = 16,6096

Recordemos la cifra estimada por Moore: el doble de capacidad cada 24 meses. Tendríamos una simulación en tiempo real de un córtex humano en 33 años (en 25 al ritmo actual). Sólo queda esperar que la ley de Moore no se cumpla por las limitaciones cuánticas de la miniaturización de transistores u otros efectos. Pero el ingenio humano va por delante —de momento.

Publicado por

Iván Rivera

Another instance of Homo sapiens.