Computación cognitiva

La computación cognitiva es una rama de la computación que utiliza modelos computarizados para encontrar respuestas a ciertos problemas complejos, tal como lo haría un cerebro. La computación cognitiva es básicamente una amalgama del modelo de computación neuromórfica y de Von Neumann. Tradicionalmente, las computadoras se basaban en el modelo de computadoras de Von Neumann, ya que solían realizar operaciones analíticas en lugar de realizar operaciones de razonamiento; sin embargo, las redes de computadoras en la actualidad se han vuelto cada vez más progresivas. El mundo de hoy está buscando la integración de inteligencia artificial y aprendizaje automático en computadoras y varios dispositivos para resolver varios problemas complejos. En la actualidad, muchos dispositivos utilizan redes neuronales artificiales (ANN)que se utilizan para imitar la lógica en la que trabaja el cerebro, para completar algunas tareas muy complicadas. Aunque ANN es muy útil, tiene un cierto punto limitante. Tal escenario ha dado lugar a una nueva forma de computación conocida como Computación Cognitiva.

¿Qué es la computación neuromórfica?

La computación neuromórfica implica el diseño de chips de computadora que se ejecutan en la misma física de computación utilizada por nuestro propio cerebro. Estos chips utilizan redes neuronales para comunicarse entre sí. El objetivo principal de la computación neuromórfica es realizar operaciones lógicas y de razonamiento muy complejas en muy poco tiempo y al mismo tiempo usando una cantidad muy pequeña de energía. Aunque las redes neuronales son muy eficientes, no pueden reemplazar completamente el modelo de computación de Von Neumann, ya que las operaciones analíticas e iterativas se realizan mejor que el sistema neuromórfico. Tal fusión es similar a la presente en nuestro cerebro, donde el cerebro izquierdo realiza operaciones analíticas. representando el modelo de computación de Von Neumann y el cerebro derecho realiza todas las operaciones que implican razonamiento y creatividad análogas al modelo neuromórfico.

Arquitectura de la computación cognitiva

La computación cognitiva es un tipo de modelo heterogéneo que hace que el funcionamiento de los dispositivos computarizados sea saludable en todos los aspectos, haciéndolos capaces de resolver cualquier tipo de problema que un cerebro humano, así como una computadora, puedan abordar. La arquitectura de los chips informáticos cognitivos tiene núcleos neurosinápticos que funcionan en paralelo como Nodes (neuronas) que forman parte del procesador (cuerpo celular), el bus de datos (axón) y la memoria (sinapsis). A estos Nodes se les han asignado pesos específicos y se alimentan con una gran cantidad de datos que finalmente se interconectan entre sí para realizar tareas. Estos chips continúan analizando y aprendiendo de los datos continuamente.

Las características principales de los chips de computación cognitiva son:

• Éstos funcionan de manera sin reloj, impulsada por eventos, lo que conduce a una disminución en el consumo de energía y un aumento en el rendimiento.
• La moda impulsada por eventos sin reloj significa que, a diferencia de los procesadores tradicionales, donde cada etapa de la lógica debe sincronizarse, en las computadoras cognitivas, cada etapa puede ser asíncrona, donde los componentes de la lógica pueden ejecutarse a diferentes velocidades y completar la acción más rápidamente.
• Neuroplasticidad : los chips de computación cognitiva son tolerantes a fallas y no dejan de funcionar si uno de los núcleos neurosinápticos deja de funcionar. La red neuronal se autoadapta y enruta a través de otros núcleos tal como lo hace nuestro cerebro.