Crean la primera red neuronal fotónica del mundo

Los investigadores están utilizado redes neuronales computarizadas para crear máquinas capaces de aprender y realizar un gran abanico de habilidades que antes eran dominio exclusivo de los humanos, como el reconocimiento de objetos, el reconocimiento facial, el procesamiento del lenguaje natural y la traducción automática.

Todas ellas, y tantas otras, se están convirtiendo en algo rutinario para las máquinas. Estas investigaciones que se dan en el ámbito de la inteligencia artificial (IA) están creando cada vez más expectativas y han generado un gran interés en diversos sectores de la sociedad, desde que enormes empresas como google se involucraron en el desarrollo de circuitos que funcionan del mismo modo que las neuronas, los llamados chips neuromórficos.

Hoy, gracias al trabajo de Alexander Tait y varios de sus compañeros de la Universidad de Princeton (EEUU),  se ha desarrollado el primer chip neuromórfico fotónico de silicio del mundo y demostrado que es capaz de calcular a velocidades ultrarrápidas. Un paso enorme en la computación óptica, que representa desde hace ya un tiempo la gran esperanza de la informática ya que los fotones tienen bastante más ancho de banda que los electrones y por tanto pueden procesar más datos más rápido.

Sin embargo, las ventajas de los sistemas de procesamiento de datos óptico nunca han superado el coste adicional de fabricarlos, por lo que nunca han se han adoptado de forma general. Esto ha empezado a cambiar en algunas áreas de la computación, como el procesamiento analógico de señales, donde se requiere el tipo de procesamiento ultrarrápido que sólo ofrecen los chips fotónicos.

Ahora las redes neuronales están abriendo una nueva oportunidad para la fotónica. “Las redes neuronales fotónicas que operan en conjunto con plataformas fotónicas de silicio podrían acceder a nuevos régimenes de procesamiento de datos ultrarrápido para las transmisiones de radio, el control y la computación científica”, afirma el equipo de Tait.

Los resultados demuestran lo rápidas que pueden ser las redes neuronales fotónicas. “El factor de aceleración efectivo del hardware de la red neuronal fotónica se calcula que es de 1.960 x en esta tarea”, afirma el equipo de Tait. Es una aceleración de tres órdenes de magnitud. Eso abre las puertas hacia una industria totalmente nueva que podría llevar por primera vez la computación óptica a una expansión masiva. “Las redes neuronales fotónicas de silicio podrían representar la primera incursión en una clase más amplia de sistemas fotónicos para el procesamiento escalable de la información”, según el equipo de Tait.

Más personas están trabajando en esta área también. Este año, el investigador del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, EEUU) Yichen Shen y varios compañeros propusieron la arquitectura de una red neuronal totalmente. También demostraron parte de su funcionamiento con un procesador nanofotónico programable. Pero muchas de estas esperanzas dependen del rendimiento de la primera generación de chips neuromórficos electrónicos. Las redes neuronales fotónicas tendrán que ofrecer importantes ventajas para lograr una amplia adopción y por tanto requerirán una caracterización mucho más detallada, algo que seguramente está por venir muy pronto.

 Con información de Agencia Investigación y Desarrollo.