Los procesadores de varios núcleos ofrecen al usuario mayor velocidad en sus equipos de cómputo, pero a decir de César Torres Huitzil, especialista del Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional, no son garantía de mejor desempeño a futuro, ya que mientras más núcleos utilicen mayor necesidad de disipación de calor requieren, lo que se traduce en una limitante de espacio para los nuevos dispositivos.

El investigador considera que al aprovechar la reducción de las dimensiones de los transistores e incrementar el número de núcleos, tanto diseñadores como fabricantes de sistemas de cómputo se han encontrado actualmente con límites físicos en su construcción.

Para el científico experto en sistemas computacionales bioinspirados, esta limitante ha motivado investigación orientada a imitar la forma en que los sistemas biológicos gestionan la información para dar paso a una nueva generación de procesadores. Un área de investigación particular en la que trabaja actualmente el Cinvestav Tamaulipas es el diseño de neuroprocesadores, basado en modelos simplificados de funcionamiento y organización neuronal en el cerebro en tareas de percepción visual, así como locomoción.

El investigador especificó que se busca crear una nueva generación de procesadores, con circuitos digitales que se aproximen en su funcionamiento a lo que hacen las neuronas.

El reto de los investigadores es crear neuroprocesadores capaces de procesar en tiempo real información no estructurada y con bajo consumo de energía.

“Siguiendo los principios biológicos, una neurona en el cerebro se conecta aproximadamente con otras 10 mil neuronas. Eso replicado a nivel hardware necesitaría kilómetros de cables para implementar redes de mediana complejidad en un pequeño chip.

Más aún, el consumo de energía de las computadoras actuales para obtener un buen desempeño en el procesamiento inteligente de la información (percepción visual y del lenguaje natural), es de varios órdenes de magnitud mayor a la del cerebro, explicó.

Los llamados sistemas neuromórficos, y en particular los neuroprocesadores, no prevén ser remplazos de los actuales procesadores de varios núcleos, sino un complemento importante para el desarrollo de computadoras de la próxima generación, que están siendo explorados por centros de investigación y fabricantes de procesadores.

A pesar de que los neuroprocesadores actuales son simplificados y no capturan la extrema complejidad del procesamiento neuronal biológico, se espera que en las próximas generaciones éstos proporcionen niveles de desempeño y funcionalidad adecuados que permitan emular capacidades cognitivas, apuntó Torres Huitzil.

Si bien esta investigación tiene aplicaciones informáticas y tecnológicas probadas en pequeños robots, el investigador del Cinvestav considera que su investigación pertenece a la llamada ciencia básica, debido a que plantea no sólo una alternativa para dotar de inteligencia a las computadoras mediante la imitación de la biología, sino que formula un marco computacional alternativo para el diseño de computadoras de propósito general, masivamente paralelas, escalables, eficientes energéticamente, y tolerantes a fallas.