El «brain box», un cerebro artificial que funciona con rayos láser

Científicos británicos han demostrado las posibilidades de un cerebro artificial que funciona con luz y podría ofrecer soluciones a muchos de los problemas más graves que tienen en la actualidad ciencias como la electrónica o la medicina. Llamado familiarmente «brain box», es un aparato que utiliza rayos láser para aliviar la congestión de Internet, facilitar el cumplimiento de los horarios de los trenes, o diagnosticar enfermedades como el cáncer. Esta primicia mundial se debe al grupo Optically Interconnected Computing (OIC) del departamento de física de la universidad Heriot-Watt de Edimburgo. Este «cerebro que funciona con luz» es un aparato optoelectrónico fabricado tras seis años de investigación, tanto del hardware como del software. «El verdadero punto fuerte de este sistema optoelectrónico es que utiliza el rayo láser para realizar interconexiones enormemente complejas y transportar grandes volúmenes de información de forma muy sencilla, lo que resultaría inviable con la electrónica convencional», ha dicho el doctor John Snowdon, director del proyecto. Básicamente, el sistema está diseñado para superar uno de los problemas fundamentales de las comunicaciones, que, por extraño que parezca, es el de enviar datos de una persona a otra. Aunque la conexión entre dos personas puede parecer sencilla, en realidad es muy compleja, pues nuestros sistemas de comunicación no sólo tienen que controlar simultáneamente muchas conexiones, sino que esas conexiones se producen muchas veces en condiciones adversas, con sobrecargas o fallos en los equipos. Y es precisamente este tipo de problemas el que causa retrasos en los trenes o largas esperas para encontrar una página de Internet. En el mundo real, esos problemas se resuelven mediante redes neuronales, pero hasta ahora la teoría no se ha convertido en práctica la mayoría de las veces debido a la complejidad y gran cantidad de interconexiones eléctricas que habría que implementar en un chip. La red neuronal creada por el grupo de optoelectrónica de la universidad Heriot-Watt ha funcionado eficazmente y ha conseguido superar esas dificultades utilizando la óptica para conseguir gran número de interconexiones a gran velocidad y la electrónica para añadir funciones de proceso de la información, es decir, una «funcionalidad neuronal». El sistema utiliza conjuntos de detectores y aparatos láser de cavidad vertical y emisión superficial, que actúan como entradas y salidas neuronales y crean interconexiones complejas en los espacios libres mediante un solo elemento óptico de difracción. La suma neuronal es simplemente la cantidad de luz que incide sobre un detector neuronal. Todo lo que tiene que hacer la electrónica es elegir la siguiente respuesta de la neurona en base a la luz incidente y comunicarla a la salida. Después se almacenan los resultados en un elemento del hardware que se graba en un proceso similar al de la fabricación de chips. Una vez grabado, este elemento puede realizar su función indefinidamente y reproducirse con facilidad. Si la primera generación de «cerebros ópticos» ocupaba prácticamente la superficie de una mesa, la segunda generación, recién terminada bajo la dirección del doctor Keith Symington, cabe en una caja de zapatos. De ahí su denominación de «brain box».