Ordenadores con sentido de olfato gracias un chip neuromórfico de Intel

Los investigadores de Intel Labs y de la Universidad de Cornell han demostrado la capacidad del chip de búsqueda neuromórfica de Intel, Loihi, para interiorizar sustancias químicas peligrosas y reconocerlas en presencia de interferencias y elementos de bloqueo importantes, según el estudio publicado en Nature Machine Intelligence.

Loihi interiorizó cada olor con una sola muestra sin interrumpir el almacenamiento de los olores interiorizados previamente. Así, ha demostrado "una precisión de reconocimiento superior en comparación con los métodos convencionales de vanguardia", incluida una solución de aprendizaje profundo que requería 3.000 veces más muestras de entrenamiento por clase para alcanzar el mismo nivel de precisión en la clasificación.

Los olores peligrosos interiorizados y reconocidos por Loihi suponen un peligro para la salud pública, es decir, son aquellos precursores en la fabricación de explosivos, narcóticos y polímeros. Con este hallazgo se avalan el potencial de los chips neuromórficos para reconocer estos olores en situaciones reales con mayor eficacia que las soluciones convencionales y nos ofrecen una visión de los posibles casos de uso de la tecnología neuromórfica.

En el futuro, explica desde Intel, los "sistemas olfativos electrónicos portátiles con chips neuromórficos" podrían ser utilizados por los médicos para diagnosticar enfermedades, por el personal de seguridad aeroportuaria para detectar armas y explosivos, por la policía y control de fronteras para localizar e incautar más fácilmente sustancias narcóticas, e incluso para crear detectores de humo y monóxido de carbono más eficaces para los hogares.

"Estamos desarrollando algoritmos neuronales en Loihi que imitan los procesos que se activan en nuestro cerebro al oler algo", explica Nabil Imam, científico investigador sénior del Laboratorio de Computación Neuromórfica de Intel.

Este trabajo es "un excelente ejemplo de la investigación contemporánea", incide Imam. Esta investigación se encuentra "a medio camino entre la neurociencia y la inteligencia artificial" y pone de manifiesto el potencial de Loihi para "ofrecer destacadas capacidades de detección que podrían beneficiar a diversos sectores", destaca este científico de Intel.

Con un algoritmo neural derivado de la arquitectura y la dinámica de los circuitos olfativos cerebrales, los investigadores entrenaron el chip de búsqueda neuromórfica para interiorizar y reconocer los olores de 10 sustancias químicas peligrosas. Para ello, el equipo utilizó un conjunto de datos que consistía en la actividad de 72 sensores químicos en respuesta a estos olores y configuró el diagrama de circuito del olfato biológico en Loihi.

El chip aprendió rápidamente la representación neuronal de cada uno de los olores y los reconoció todos incluso en un contexto de bloqueo considerable, lo que pone de manifiesto un futuro prometedor para la intersección entre neurociencia e inteligencia artificial.