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Computadoras que huelen: el procesador neuromórfico de Intel puede detectar sustancias químicas peligrosas

A close-up photo shows Loihi, Intel’s neuromorphic research chip. Intel’s latest neuromorphic system, Pohoiki Beach, will be comprised of 64 of these Loihi chips. Pohoiki Beach was introduced in July 2019. (Credit: Tim Herman/Intel Corporation)         » Click para ver la imágen completa

Lo nuevo: En un documento conjunto publicado en Nature Machine Intelligence, los investigadores de Intel Labs y la Universidad de Cornell, demostraron la capacidad del procesador de investigación neuromórfica de Intel, Loihi, de aprender y reconocer productos químicos peligrosos en presencia de ruido y obstrucciones considerables. Loihi aprendió olores con una sola muestra, sin alterar la memoria de los aromas que había aprendido anteriormente.  Demostró tener una precisión de reconocimiento superior en comparación con los métodos de vanguardia convencionales; incluyendo una solución de aprendizaje profundo que requería 3000 veces más muestras de aprendizaje para alcanzar el mismo nivel de precisión de clasificación.

“Estamos desarrollando algoritmos neurológicos en Loihi que imitan lo que sucede en nuestro cerebro cuando olemos algo. Este trabajo es un claro ejemplo de la investigación contemporánea en las encrucijadas de la neurociencia y la inteligencia artificial, y demuestra el potencial de Loihi para ofrecer sus importantes capacidades de detección que podrían beneficiar a varias industrias.”  

— Nabil Imam, Científico senior en el Laboratorio de Computación Neurimórfica de Intel.

Por qué es importante: Los olores peligrosos aprendidos y reconocidos por Loihi, representan un peligro para la salud pública ya que sirven como precursores en la fabricación de explosivos, narcóticos y polímeros. Los resultados prueban la promesa de los procesadores neuromórficos para detectar estos olores en condiciones del mundo real en forma más efectiva que las soluciones convencionales y nos da una visión de los posibles casos de uso de la tecnología neuromórfica. En el futuro, los doctores podrían usar “sistemas de nariz electrónica” portátiles un procesador neuromórficos para diagnosticar enfermedades; la seguridad aeroportuaria, para detectar armas y explosivos, y la policía y el control fronterizo para descubrir e incautar narcóticos con mayor facilidad.  Además, se podrán crear detectores de humo y monóxido de carbono para el hogar más efectivos.

Nabil Imam, de Intel Labs, posee un procesador Loihi neuromórfico en su laboratorio de computación de Santa Clara, California. Él y un equipo de investigación de la Universidad de Cornell, están construyendo algoritmos matemáticos en procesadores que imitan lo que sucede en la red neuronal de tu cerebro cuando hueles algo. (Crédito: Walden Kirsch / Intel Corporation)                                                 » Cómo un chip de Computadora puede olfatear, aún sin nariz.

Acerca de la investigación: Utilizando un algoritmo neuronal derivado de la arquitectura y dinámica de los circuitos olfativos del cerebro, investigadores de Intel y la Universidad de Cornell, entrenaron al procesador de investigación neuromórfica Loihi de Intel para aprender y reconocer los olores de 10 productos químicos peligrosos. Para hacerlo, el equipo utilizó una base de datos que consta de 72 sensores químicos que responden a estos olores y configuró el diagrama de circuito de olfato biológico en Loihi. El procesador aprendió rápidamente la representación neuronal de cada uno de los olores y reconoció cada olor incluso cuando estaba significativamente ocluido, lo que demuestra un futuro prometedor para la intersección de la neurociencia y la inteligencia artificial.

 

Más información: Nature Machine Intelligence | Informática neuromórfica en  Intel | Intel Labs

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