Neurogrid: Un ordenador basado en el funcionamiento de nuestro cerebro

2009 - 2018:

• Habrá un creciente interés por las redes neuronales masivas en paralelo, algoritmos genéticos y otras teorías caóticas o de complejidad computacional; sin embargo la mayor parte de los cálculos de las computadoras se realizarán aún mediante el proceso secuencial convencional, aunque con algún procesamiento en paralelo limitado.
• Se habrá iniciado la investigación sobre la ingeniería inversa del cerebro humano por medio de escáneres destructivos de los cerebros de personas recientemente fallecidas y de escáneres no invasivos mediante imágenes de resonancia magnética de personas vivas.
• Las personas habitualmente tendrán al menos una docena de computadoras sobre y alrededor de sus cuerpos, que estarán conectadas en red local. Estas computadoras proporcionarán servicios similares al de teléfonos móviles, mensáfonos y navegadores. Proporcionarán identidad automática (para realizar transacciones comerciales y permitir la entrada en zonas seguras) direcciones de navegación y otros servicios.
• También se usarán pantallas dentro de gafas. Estas gafas especiales permitirán a los usuarios ver el entorno visual normal mientras que crean una imagen virtual que parecerá sostenerse en frente de ellos. Estas imágenes virtuales estarán creadas por un pequeño láser montado dentro de las gafas que proyectará las imágenes directamente sobre la retina del usuario.
• Una computadora personal de 1.000 dólares (de 1999) podrá realizar alrededor de mil billones de cálculos por segundo. Las supercomputadoras tendrán un hardware que igualará al menos la capacidad del cerebro humano (20 billones de cálculos por segundo). Se recolectarán computadoras sin uso en Internet, creando supercomputadoras virtuales en paralelo con un hardware con la capacidad del cerebro humano.

2019 - 2028:

• Las redes neuronales masivas en paralelo y los algoritmos genéticos serán de amplio uso. 
• Los escaneos destructivos del cerebro y los escaneos cerebrales no invasivos habrán permitido a los científicos comprender el cerebro mucho mejor. Los algoritmos que permiten que el relativamente pequeño código genético del cerebro construya un órgano mucho más complejo se empezarán a transferir a redes neuronales computarizadas.
• La nanotecnología tendrá más posibilidades y se usará para aplicaciones especiales, aunque aún no conseguirá preponderancia. «Máquinas de nanoingeniería» empezarán a usarse en la industria.
• Implantes retinales y neuronales también existirán, pero tendrán un uso limitado ya que serán menos útiles.
• Las computadoras también estarán dentro de algunos humanos en forma de implantes cibernéticos. Serán mayoritariamente usados por personas con discapacidad para recuperar algunas facultades físicas (p. ej., implantes retinales que permitirán a los ciegos ver o implantes espinales acompañados de piernas mecánicas que permitirán a los paralíticos caminar)

2029 - 2048:

• Se habrán conseguido mayores avances en la comprensión de los secretos del cerebro humano. Cientos de sub-regiones diferentes con funciones especializadas habrán sido identificadas. Algunos de los algoritmos que codifican el desarrollo de estas regiones se habrán descifrado e incorporado en computadoras de redes neuronales
• Las redes neuronales masivas en paralelo, que se construirán por medio de ingeniería inversa del cerebro humano, serán de uso común.
• Las gafas y auriculares que se usaban para proporcionar realidad virtual estarán ahora obsoletas gracias a la existencia de implantes de computadora que irán dentro de los ojos y oídos. Los implantes serán tanto permanentes como de quita y pon. Permitirán una interfaz directa con las computadoras, las comunicaciones y las aplicaciones basadas en Internet. Estos implantes serán también capaces de grabar lo que el usuario ve y oye.
• También habrá disponibles implantes diseñados para una conexión directa con el cerebro. Serán capaces de aumentar los sentidos naturales y de mejorar funciones cerebrales elevadas como la memoria, la velocidad de aprendizaje y la inteligencia en general.
• Implantes cerebrales directos permitirán a los usuarios entrar en una realidad virtual de total inmersión —con estimulación sensorial completa— sin ningún equipo externo. Las personas podrán tener sus mentes en un lugar totalmente diferente en cualquier momento. Esta tecnología será de uso ampliamente extendido.
• La ingeniería inversa del cerebro humano se habrá completado.

Lo que veis en la imagen superior se llama Neurogrid, un conjunto de procesadores diseñados por bioingenieros de la Universidad de Stanford cuya arquitectura está inspirada en el cerebro humano. Neurogrid es 9.000 veces más rápido que un PC convencional y mucho más eficiente desde el punto de vista energético.

No es la primera vez que se trata de recrear el funcionamiento del cerebro humano mediante componentes electrónicos (hasta el cerebro de un simple ratón está dotado de mayor capacidad de procesamiento que los ordenadores que manejamos cada día); desgraciadamente, simular la arquitectura de un cerebro no es tarea fácil. En el caso de este nuevo chip, el equipo de Stanford ha diseñado una placa base con 16 neurochips capaces de emular un millón de neuronas y miles de millones de conexiones sinápticas. El sistema es 100.000 veces más eficiente desde el punto de vista de consumo energético que un ordenador, haciendo correr una simulación de un millón de neuronas.

El conjunto no es precisamente barato ya que ha costado 40.000 dólares y comparte el mismo problema que pasadas iniciativas para recrear un cerebro: y es que resulta muy difícil de programar. Kwabena Boahen, uno de los responsables del proyecto explica:

"Ahora mismo, es necesario saber cómo funciona el cerebro para poder programar el dispositivo. Nuestro próximo objetivo es precisamente, crear un compilador que permita a un programador trabajar con código más convencional sin tener que saber sobre sinapsis y neuronas"

La arquitectura que simula el cerebro de Neurogrid no es casual. Su primer objetivo es convertirse en el controlador de una nueva generación de implantes robóticos para personas que sufren de parálisis. En el futuro, sin embargo, podría servir para aplicaciones más convencionales.

 
mejor a 1080p

Actualmente, cada uno de los 16 núcleos que simula 65.536 neuronas ha sido fabricado de manera casi artesanal y con métodos de producción de hace 15 años. Aplicar las actuales técnicas de producción de procesadores permitiría recortar unas 100 veces los costes de producción para que Neurogrid costase en torno a los 400€.

 

Fuente
Gizmodo

Hígado, riñones, sangre y huesos impresos en 3D... y para trasplantar!

2009 - 2018:

• Los tratamientos por ingeniería biomédica habrán reducido las afecciones por cáncer, cardiopatías y muchos otros problemas de salud. Se habrá conseguido un progreso significativo en la comprensión de la base del proceso de la información de la enfermedad.

2019 - 2028:

• Implantes retinales y neuronales también existirán, pero tendrán un uso limitado ya que serán menos útiles.
• Las personas con daños en la médula espinal podrán caminar y subir escalones mediante estimulación nerviosa controlada por computadora. 
• Las computadoras también estarán dentro de algunos humanos en forma de implantes cibernéticos. Serán mayoritariamente usados por personas con discapacidad para recuperar algunas facultades físicas (p. ej., implantes retinales que permitirán a los ciegos ver o implantes espinales acompañados de piernas mecánicas que permitirán a los paralíticos caminar)

  2029 - 2048:

• También habrá disponibles implantes diseñados para una conexión directa con el cerebro. Serán capaces de aumentar los sentidos naturales y de mejorar funciones cerebrales elevadas como la memoria, la velocidad de aprendizaje y la inteligencia en general.

Hígado

Organovo, empresa de bio-impresión que pretende revolucionar el mercado, ha lograr imprimir un hígado humano; esto significaría que muchos pacientes podrían tener garantizado el trasplante de este órgano gracias a la tecnología de impresión 3D haciendo uso de un material muy especial: capas y capas de tejido humano.

El hígado impreso es más que tejido, ya que también puede realizar las funciones propias del órgano, pudiéndose mantener con eficiencia durante más de 40 días tras su impresión.

Los hígados impresos tienen 0,5 milímetros de ancho por 4 milímetros de largo, y funcionan de manera muy similar a un hígado real.

Actualmente los investigadores utilizan células de hígados para determinar la toxicidad o el impacto de medicamentos, pero el hígado impreso es mejor, ya que no solo permite probar su toxicidad, sino que también permite observar la evolución del impacto de los medicamentos, la degeneración celular producida y otras alteraciones.

El siguiente paso de Organovo es desarrollar hígados a escala real, los que podrían ser directamente trasplantados en pacientes.

Riñones

Investigadores de la Universidad Huazhong de Ciencia y Tecnología, ha logrado crear un riñón utilizando la tecnología de impresión 3D. Actualmente el 90% de las células que se imprimen están vivas, lo que ofrece posibilidades notables para el futuro de la aplicación de este sistema a la medicina y a los trasplantes de riñón.

Tal y como explica Xu Mingen, investigador jefe del grupo, la técnica no es exactamente la de la impresión 3D tradicional:

"Para imprimir una objeto (en una impresora 3D tradicional) tenemos que rellenar dicho objeto con nuestro material. Pero este método no funciona en células porque las células contienen vasos sanguíneos y hay espacios entre los tejidos. Teníamos que asegurarnos de que había suficiente espacio entre ellas para crecer"

Para lograrlo, se realizan cultivos de gran tamaño para obtener las muestras de células de riñones humanos y luego éstas se mezclan con un hidrogel rico en nutrientes, que se convierte en el material base para la impresora 3D. 

Estos mini-riñones funcionan de forma exacta a la de los riñones humanos, y permiten filtrar las toxinas, metabolizarlas y realizar la  secreción de fluidos. Este nuevo descubrimiento probablemente tarde tiempo en llegar a aplicarse de forma práctica, pero supone un avance increíblemente prometedor en el segmento de los trasplantes de órganos.

Sangre

El equipo liderado por el investigador Marc Turner, del Servicio Nacional de Transfusión Sanguínea en Escocia, logró crear glóbulos rojos artificiales a partir de células madre. 

"Aunque se han realizado investigaciones similares en otros lados esta es la primera vez que alguien manufactura sangre con la calidad apropiada y los estándares de seguridad para la transfusión en seres humanos"

Según Turner, los costes de producción se podrían reducir, y las transfusiones de sangre en países necesitados serían más seguras de realizar:

"Si bien los bancos de sangre están bien surtidos en el Reino Unido y las transfusiones son seguras, desde la aparición de la Hepatitis B y el VIH en los 70's y 80's, en muchas partes del mundo todavía hay problemas en materia de transfusión de sangre"

Los investigadores pondrán en marcha una prueba experimental en seres humanos para realizar transfusiones con sangre artificial. Si los resultados resultan favorables, esto significaría el primer paso para la fabricación masiva de sangre creada a partir de células madre. Se espera que los estudios completos de esta investigación terminen en el 2017.

Huesos

La tecnología desarrollada conjuntamente entre NEDO (New Energy and industrial Technology Development Organization), RIKEN, la Universidad de Tokyo y NEXT 21 K.K. (empresa japonesa dedicada a la investigación en tecnologías médicas) es capaz de imprimir tejido óseo en 3D, de manera artificial y a medida, remplazando así tejido óseo gravemente dañado o con malformaciones congénitas. 

La nueva impresora 3D es capaz de imprimir huesos artificiales de fosfato de calcio (el principal componente que conforma huesos y dientes) con una precisión de 0.1mm, permitiendo elaborar tejido óseo artificial a medida.

Los huesos artificiales producidos son ideales para ser usados como remplazo o ayuda al proceso regenerativo natural de los pacientes que han sufrido lesiones (fracturas de diversos grados) o que poseen malformaciones genéticas en el tejido óseo; pudiéndose implantar con relativa facilidad en dichos pacientes, gracias a que se pueden fusionar naturalmente con los huesos.

Dado que en el proceso de impresión 3D no se usa calor para fusionar la materia prima, los huesos artificiales impresos carecen de las complicaciones médicas que ocasionan a los pacientes otras soluciones, que debido a sus imperfecciones obstaculizan que el hueso artificial se adhiera al hueso natural.

Fuente:

Xataka,  CHW

James Cameron da su opinion acerca de Oculus Rift

2009 - 2018:

• Los juegos interactivos incluirán entornos visuales y sonoros tanto envolventes como convincentes, pero la interacción táctil aún estará limitada.

• Más allá de las grabaciones musicales, imágenes y vídeos de películas, el entretenimiento digital más popular será el software de experiencia virtual. Estos entornos virtuales interactivos permitirán el descenso de ríos virtuales, viajar en ala delta por el Gran Cañón o tener encuentros íntimos con la estrella cinematográfica preferida. Los usuarios experimentarán entornos de fantasía sin equivalencia en el mundo físico.

2019 - 2028:

• Las personas experimentarán la realidad virtual en tres dimensiones por medio de gafas y lentes de contacto que proyectarán imágenes directamente hacia la retina. Junto con auriculares, los usuarios podrán telecomunicarse con otras personas y acceder a Internet.

• Estas gafas especiales y lentes de contacto podrán proporcionar «realidad aumentada» y «realidad virtual» de tres modos diferentes: En primer lugar podrán proyectar un HUD (consola de visualización frontal) a través del campo visual del usuario, superponiendo imágenes que permanecen fijas en el entorno independientemente de la perspectiva u orientación del usuario. En segundo lugar objetos o personas virtuales podrán renderizarse a través de las gafas en lugares fijos, de modo que cuando los ojos del usuario miren en otro lugar, los objetos permanecerán en su posición. En tercer lugar los dispositivos podrán bloquear completamente el mundo real y sumergir totalmente al usuario en un entorno de realidad virtual.

James Cameron, director reconocido por películas como Titanic o Avatar, ha repondido a las preguntas que le van formulando sus seguidores en la red social Reddit. No es la primera celebridad que participa en estas rondas de “Ask me anything” (Pregúntame lo que quieras) ya que suelen ser el entorno ideal para que los creativos puedan mantener una conversación con sus seguidores.

Mientras que el presidente de Sony Online Entertainment aprovechó para confirmar la salida de Everquest Next para PS4, James Cameron nos sorprendió al pasar la mayor parte del tiempo hablando de videojuegos. El director compartió su opinión acerca de las Oculus Rift y la realidad virtual, mostrando su interés en el dispositivo y las posibilidades que generará para el cine:

"Personalmente estaría muy interesado en encontrar una manera de incorporar la realidad virtual y una experiencia narrativa en el cine. Por tanto una experiencia narrativa dirigida con diferentes vías individualizadas en las que tienes distintas opciones en tiempo real creo que sería muy divertido. Sería técnicamente difícil y costoso hacerlo con el mismo nivel de calidad como si fuera una característica típica, aunque sería divertido experimentar con ella. Suena muy divertido, pero no creo que forme parte del mundo del largometraje.

Estoy muy familiarizado con la realidad virtual, a pesar de que no he visto el dispositivo específico Oculus Rift. Estoy interesado en él, lo que no significa que vaya a verlo alguna vez en el próximo mes o así, pero sí que he estado familiarizado con la realidad virtual desde sus inicios. De hecho, la realidad virtual es una forma de describir la forma en que trabajamos en Avatar, en un espacio de trabajo virtual durante todo el día. Utilizamos una “cámara virtual” que es como creé todas las escenas que son CGI en la película, una ventana a una realidad virtual que me rodea por completo"

Cameron siempre se ha situado a la vanguardia digital para la realización de sus películas. Que deje la puerta abierta al uso de la realidad virtual en próximos proyectos cinematográficos es una posibilidad de ver cómo el potencial de dispositivos como Oculus Rift tienen mucho que ofrecer, más allá del sector de los videojuegos.

La ronda completa de preguntas hechas en la red social merece más de una lectura. Entre otras curiosidades, James Cameron admitió que su mayor “placer culpable” (sentir placer por algo que reconocemos como perjudicial) es la primera película de Resident Evil. “¡Simplemente me gusta esa película! No tengo por qué defender un placer culpable”, se excusaba el director. 




Fuente:

FayerWayer