Una nueva investigación explica por qué tantas redes biológicas, incluido el cerebro humano una red de neuronas, exhiben una estructura jerárquica y mejorarán los intentos de crear inteligencia artificial. El estudio, publicado en PLOS Biología Computacional demuestra esto al mostrar que la evolución de la jerarquía, un sistema simple de clasificación, en las redes biológicas puede surgir debido a los costos asociados con las conexiones de red.
Al igual que las grandes empresas, muchas redes biológicas están organizadas jerárquicamente, como las redes de genes, proteínas, neurales y metabólicas. Esto significa que tienen unidades separadas que pueden dividirse repetidamente en subunidades cada vez más pequeñas. Por ejemplo, el cerebro humano tieneáreas separadas para el control motor y el procesamiento táctil, y cada una de estas áreas consiste en subregiones que gobiernan diferentes partes del cuerpo.
¿Pero por qué tantas redes biológicas evolucionan para ser jerárquicas? Los resultados de este trabajo sugieren que la jerarquía evoluciona no porque produce redes más eficientes, sino porque las redes cableadas jerárquicamente tienen menos conexiones. Esto se debe a que las conexiones en redes biológicas son caras- tienen que ser construidos, alojados, mantenidos, etc. - y, por lo tanto, existe una presión evolutiva para reducir el número de conexiones.
Además de arrojar luz sobre el surgimiento de la jerarquía en los diversos dominios en los que aparece, estos hallazgos también pueden acelerar la investigación futura sobre la evolución de cerebros computacionales inteligentes más complejos en los campos de la inteligencia artificial y la robótica.
Investigadores de la Universidad de Wyoming e INRIA Francia dirigidos por Henok S. Mengistu simularon la evolución de modelos cerebrales computacionales, conocidos como redes neuronales artificiales, con y sin costo para las conexiones de red. Descubrieron que las estructuras jerárquicas surgen muchomás frecuentemente cuando hay un costo por las conexiones.
El autor Jeff Clune dice: "Durante más de una década, hemos estado en una búsqueda para comprender por qué las redes evolucionan para tener las propiedades de modularidad, jerarquía y regularidad. Con estos resultados, ahora hemos descubierto impulsores evolutivos para cada una de estas clavespropiedades ". Mengistu señala:" Los hallazgos no solo explican por qué las redes biológicas son jerárquicas, sino que también pueden explicar por qué muchos sistemas creados por el hombre, como Internet y los sistemas de carreteras, también son jerárquicos ".
El autor Joost Huizinga agrega: "El siguiente paso es aprovechar y combinar este conocimiento para desarrollar redes organizadas estructuralmente a gran escala con la esperanza de crear una mejor inteligencia artificial y aumentar nuestra comprensión de la evolución de la inteligencia animal, incluida la nuestra".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por PLOS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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