21/9/2020
Ciencia

Ciencia. Un cerebro simulado

El proyecto Human Brain avanza gracias a la supercomputación

  • A
  • a
Hace 50 años el término “informática” aún no se había acuñado y se discutía sobre si los contenidos de esta disciplina tenían entidad suficiente como para conformar una especialidad o titulación de carácter universitario. Desde entonces, es rara la semana en que no quedemos maravillados por los avances de la informática, tanto en el plano de la tecnología como en el de las nuevas aplicaciones. Los dos pilares fundamentales de estos avances se encuentran en el diseño de los computadores y en el desarrollo de algoritmos y programas. Las máquinas ofrecen prestaciones en cuanto a velocidad, capacidad de almacenamiento y consumo energético que hacen posible disponer de sistemas más eficientes y más ubicuos.

El diseño de estos sistemas es el objetivo de la arquitectura de computadores. Dentro de esa área, la mejora de las prestaciones se debe a la introducción del uso cooperativo de elementos redundantes dentro del ordenador, lo que en la jerga se denomina “paralelismo”. Aquí es donde se encuentran las aportaciones más relevantes del profesor Mateo Valero Cortés. El “paralelismo” ha conducido a disponer de computadores con millones de procesadores cuyo trabajo coordinado puede llegar a proporcionar miles de billones de operaciones por segundo. Una persona con una capacidad de cálculo lo suficientemente rápida como para hacer una de esas operaciones por segundo tardaría algo más del 2% de la edad del universo (es decir, unos 320 millones de años) en terminar los cálculos que uno de estos computadores puede hacer un segundo.

En 2004, Valero Cortés fue el promotor y creador del Centro Nacional de Supercomputación (CNS), donde se instaló inicialmente el supercomputador Mare Nostrum, que llegó a ser el cuarto en potencia de cálculo a nivel mundial. El profesor Valero y el CNS, donde trabajan más de 450 investigadores, participan en el Human Brain, proyecto insignia de la UE al que se están dedicando grandes recursos (1.000 millones de euros en 10 años) que pretende estudiar el cerebro humano a fondo, e incluso tratar de simularlo con la ayuda de supercomputación de alto rendimiento.

El cerebro humano tiene 90 mil millones de neuronas que configuran una red extremadamente compleja, pero cada vez hay modelos y datos recopilados del cerebro más precisos, así como supercomputadores más potentes. Los de principios de década permitieron dar el salto de simulaciones de neuronas individuales en el nivel celular al nivel de microcircuitos. Ahora hay supercomputadores con potencia suficiente para realizar simulaciones a nivel celular de todo un cerebro de roedor, o a nivel molecular de neuronas individuales. Está previsto construir supercomputadores que nos permitirán simulaciones a nivel celular de un cerebro humano completo a finales de década. El logro de los retos del proyecto proporcionará una mejor comprensión de las redes neuronales y de la neurociencia computacional; y tal vez permita conocer la forma en que se llevan a cabo algunas de las propiedades únicas de la mente humana.