miércoles, 15 de diciembre de 2010
jueves, 9 de diciembre de 2010
miércoles, 8 de diciembre de 2010
BORRADOR
Sustitución De Las Funciones Del Cerebro Humano Mediante Nanotecnologia
Emmanuel Arizmendi, Ander Alfaro, Irving Núñez
Instituto Tecnológico De Iguala
Resumen
Esta investigación se realizo por el caso actual de la implementación de la Nanotecnologia en el cerebro humano por medio de microchips, que simulan algunas de las funciones que el cerebro transmite a alguna parte del cuerpo.
Palabras clave: Nanotecnologia, Microchips
Abstract
This investigation one carries out for the current case of the implementation of the Nanotecnologia in the human brain by means of microchips that you/they simulate some of the functions that the brain transmits to some part of the body.
Key Words: nanotechnology, microchips
Introduccion:
Desde la antigüedad el ser humano ah buscado la evolución y la supremacía mediante la tecnología, en la edad media el reino con el arsenal mas avanzado como: ballestas, espadas, armaduras, etc. Eran los que dominaban a los que solo se defendían con armas rudimentarias, así mismo en la era moderna es el mismo caso de quien tiene mayor armamento y avances científicos, estos son algunos ejemplos: centrales espaciales, fabricación de bombas atómicas, robots, etc. El mas actual e innovador es el tema que trataremos que es la implementación de microchips en el cerebro humano.
El cerebro humano es uno de las partes del cuerpo más complejas del cuerpo humano, por lo que la implementación de los microchips era algo imposible por los riesgos que podrían correr, por lo que se estudio mas a fondo el funcionamiento de cada parte y la reacción del organismo, por lo que llegaron ala conclusión de que el cerebro manda impulsos a cualquier parte del cuerpo, ese fue el punto de partida ya que se desarrollaron hipótesis de que si alguna parte del cerebro no funcionaba, la implementación de un microchip seria la solución, ya que este mandaría impulsos a la parte del cuerpo donde la parte dañada dominaba.
Hipótesis de posibles experimentos
De hecho, en los últimos años, creadores como Orlan o Stelarc se han esforzado por introducir en la escena cultural la difícil discusión sobre una posible superación de lo humano a través de la intervención quirúrgica radical, de la interfase de la carne con la electrónica, e incluso de la complementación del cuerpo biológico con prótesis robóticas capaces de ampliar sus potencialidades. Más que simplemente profetizar cambios profundos en nuestra percepción, en nuestra concepción del mundo y en la reorganización de nuestros sistemas socio-políticos, estos pioneros vislumbran mutaciones fundamentales en la propia especie, que podrían inclusive alterar nuestro código genético y reorientar el proceso darviniano de evolución. Estas son hipótesis que actualmente se realizan con éxito y grandes avances.
Primeros experimentos.
Un importante hecho simbólico dentro de esta tendencia aconteció el pasado11 de noviembre en la Casa das Rosas. Ese día, el artista Eduardo Kac se implantó en el interior de su propio tobillo un microchip conteniendo un número de identificación de nueve caracteres y lo registró en un banco de datos norteamericano, usando a internet como medio. El microchip es, en realidad, un transponder utilizado para la identificación de animales, en sustitución de la antigua marcación con hierro caliente. Contiene un capacitor y una bobina, lacrados herméticamente en vidrio biocompatible, para evitar el rechazo del organismo. El número memorizado en el microchip puede ser recuperado a través de un tracker (scanner portátil que genera una señal de radio y energiza al microchip, haciéndolo transmitir nuevamente su número inalterable e irrepetible). La implantación del chip en el tobillo del artista tiene un sentido simbólico muy preciso, pues era en ese lugar que los negros eran marcados a hierro durante el período de la esclavitud en Brasil.
Retos Futuros
Más con la evolución de la robótica, lo automático ha ido asumiendo progresivamente competencias, talentos e incluso sensibilidades que suponíamos específicas de nuestra especie, forzándonos a una constante desorientación y a una continua redefinición de nuestra humanidad. Más aún, el desarrollo de las interfases húmedas y biocompatibles está viabilizando la inserción de elementos electrónicos dentro de nuestro propio cuerpo, elementos que pasan a formar parte de aquello que llamamos nosotros. El evento emblemático de la Casa das Rosas parece sugerir que el robot, tantas veces representado en la ficción científica como un intruso, un usurpador del lugar de hombres y mujeres, en un futuro podrá estar dentro nuestro, sea, podrá ser nosotros mismos. Otros temas relacionados son la inteligencia artificial y que en un futuro dominar del todo a los robots y poder convivir con ellos.
La fusión del cerebro humano con la robótica
Mientras la aceleración tecnológica o singularidad tecnológica el desarrollo tecnológico crece a un ritmo acelerado, donde sus potencialidades se duplican de una año a otro, lo cual lleva a un crecimiento exponencial, que nos acercará a un punto en que su crecimiento será tan vertiginoso que será imposible darle seguimiento, se refiere, a que los humanos no podrán seguir los cambios tan vertiginosos que se avecinan y que a partir de ese punto, la única solución esta en pasarle el control a las maquinas o fusionarse con ellas.
Un primer acercamiento a esa fusión, que parece casi inevitable, son las prótesis. Al que pierda un brazo o una pierna que esta se le pueda sustituir por un organismo cibernético o que a un ciego o un sordo se le pueda implantar un dispositivo que le permita suplir su deficiencia. Así las cosas podemos seguir hablando de órganos que se pueden sustituir: como el corazón, los riñones, etc. Hasta llegar a sustituir partes del cerebro dañadas. De esa forma podemos llegar a un hombre protésico, que producto de sucesivos accidentes, por ejemplo de transito, haya sido reemplazado totalmente por prótesis. Recuerden el cuento de Stanislaw Lem, “¿Existe verdaderamente Mr Smith? En el cual, la firma, que le había estado suministrando las prótesis, reclamaba sus derechos sobre él, por considerarlo una máquina. Y la cuestión era, si Mr Smith, seguía siendo humano o se había convertido en una máquina.
Parece que en un futuro tendremos que enfrentarnos a estas decisiones. Podemos creer que ese futuro aun esta lejano. Veamos algunas noticias actuales sacadas de la revista electrónica AXXON.
Actuales avances en la robótica con el humano
(Reuters, New Scientist) Un grupo de científicos logró desarrollar la primera región artificial del cerebro, un microprocesador de silicio que imita las funciones de una zona que controla la memoria, el estado de ánimo y de vigilia… Si todo sale bien, luego será probado de manera que ayude a las personas que han sufrido lesiones en el cerebro debido a accidentes cerebrovasculares, epilepsia o a la enfermedad de Alzheimer…
Prótesis de miembros
(El País)… De cara al futuro hay una intensa investigación en el desarrollo de nuevos tipos de prótesis de partes del cuerpo humano como brazos o piernas. Se ha demostrado, por ejemplo, que se puede conectar el sistema nervioso de un individuo con una mano artificial a través de un ordenador y controlar su movimiento e incluso recibir sensaciones a través del sistema…
Ojo biónico
(BBCMundo) El experimento se basa en un chip informático que se ubica en la parte trasera del ojo humano. Éste funciona a través de una conexión con una mini cámara de video construida dentro de los lentes que debe usar la persona. Las imágenes son captadas por la cámara y procesadas por el chip para luego trasladar la información por medio de impulsos que el cerebro puede interpretar… Según el profesor, Dagnelie, las pruebas con seres humanos se llevarán a cabo en el transcurso del próximo año…
Hemos visto, lo que se nos avecina con respecto al hombre protésico, al estilo de Mr Smith. Pero no todo puede suceder de forma causal o no intencional. Decía al principio que muchos creen que la solución ante la aceleración tecnológica es la fusión con la maquina, el Cyborg, parte humano y parte maquina.
Marvin Minsky una de los padres de la Inteligencia Artificial, esta totalmente de acuerdo en que hay que mejorar a los humanos y propone los siguientes pasos:
1. Las prótesis de miembros: "Sustituir las partes gastadas de nuestro organismo por elementos de repuesto de nuevo tipo".
2. La conexión directa dentro del cerebro: "Invención de métodos que potencien nuestro cerebro permitiendo adquirir mayor sabiduría".
3. La conexión completa: "Mediante nanotecnología, sustitución completa".
Vemos que ya Minsky esta hablando de mejorar y potenciar las facultades humanas, idea que proviene del pensamiento transhumanista de lograr un humano mejorado. Pero el pionero de la idea de convertirse en Cyborg es Kevin Warwick, de quien ya hemos hablado en otro artículo: ¿Se acerca el fin del mundo?
En 1998, Warwick, causó revuelo cuando se hizo implantar un microchip en su brazo, durante nueve días, con el fin de unir su sistema nervioso al de una computadora. Entre sus logros esta, controlar los movimientos de una mano robótica por medio de su sistema nervioso. Los implantes de microchip, se han convertido en su obsesión, de ahí que alguno le llame el capitán chip, y aspira a implantarse un chip directamente en el cerebro con el fin de comunicarse con las computadoras, como una forma de telepatía entre humanos y maquinas, que, entre otras cosas, le permita grabar sus recuerdos.
Warwick, no oculta su intención de convertirse en Cyborg, lo cual aspira a hacerlo cuanto antes, su tesis parte que los humanos y las maquinas competirán entre si y como según su punto de vista, las maquinas son superiores, la único opción que nos queda es fusionarnos con ellas. Superioridad que, según el, se sustenta en cinco cualidades de las que carecemos: poseen una memoria casi ilimitada, una capacidad de cálculo extraordinaria, la posibilidad de comprender más de tres dimensiones o cinco sentidos -pueden captar ultrasonidos o emitir infrarrojos- y, finalmente, pueden comunicarse sin hablar.
Estamos ante un típico del razonamiento transhumanista que ignora el verdadero potencial de la mente humana y lo reduce a las posibilidades de la maquina y desde hoy se abroga el derecho de decidir el futuro de las próximas generaciones cuando afirma: “A todos los que queráis seguir siendo humanos, tengo que deciros una cosa: en el futuro, seréis una subespecie“.
La copia del cerebro
Decir que el cerebro se puede copiar, parece un disparate, solo aceptable dentro de la ciencia ficción. Sin embargo, hoy por hoy, es una de las líneas de investigación en la que mas se esta trabajando, con resultados aun modestos, pero bastante significativos.
Cuando hablábamos de la posibilidad de que la maquina superara al hombre, distinguíamos dos enfoques, el de una inteligencia artificial (IA) débil y otra IA llamada fuerte. La primera trata de lograr que las maquinas sean cada vez mas inteligente, mejorando sus capacidades (hard) y sus programas, pero sin imitar a la inteligencia humana, la fuerte, trata de reproducir la forma en que los humanos piensan.
Dentro de los intentos de la IA fuerte, reproducir totalmente la mente humana en un soporte electrónico bajo el supuesto de que la mente es un sistema que procesa información y por ende esta compuesta por complejos algoritmos bajo el supuesto (metáfora de la IA) de que el cerebro y el hardware de la maquina son funcionalmente equivalentes y afirmaban que si se dotaba de los programas de que componían la mente, esta llegaría a pensar, dado que el problema estaba en descifrar los algoritmos de la mente.
Se reducía la estructura y función del cerebro a los de una maquina. Producto de esta idea la IA rechazo las ideas de los primeros intentos conexionistas, ya que se consideraba una perdida de tiempo tratar de reproducir el cerebro, cuando lo correcto era crear programas.
• La mente es independiente del cerebro, además la mente son complejos de algoritmos que pueden ser codificados y copiados en una maquina (ideas iniciales).
• El cerebro y la maquina son estructuras análogas que procesan información y es posible reproducir las conexiones del cerebro en un circuito electrónico (ideas mas recientes)
Tendencias
• Copiar la mente en otro sustrato, se basa en considerar a la mente humana como un conjunto de complejos algoritmos (equivalencia entre mente y software).
• Reproducir o reconstruir el cerebro con otros materiales que simulen a las neuronas, para ello se necesita la construcción de modelos sobre el funcionamiento del cerebro.
• Mejorar el cerebro por medio de implantes de chips (el sueño transhumanista de un humano mejorado.
Cuando se copia el cerebro lo que se hace es reproducir una función que no tienen que ser las características esenciales de ese individuo por lo que podremos logra un cerebro con la misma inteligencia, memoria, capacidad pero no será ese mismo individuo, ni tendrá su conciencia.
Tipos de copias
• Copia artificial del cerebro (reproducirla en otro medio: modelo).
• Copia biológica del cerebro (por medio de la bioingeniería).
• Copia nanotecnologica (reconstruir el cerebro átomo a átomo).
Por otra parte, con las crisis sucesivas de la IA se fue pasando de un paradigma simbolista, reproducir los algoritmos de la mente a otro conexionista que trababa de emular las conexiones del cerebro, esto unido a los nuevos intentos de que proponían en lugar de hacerlo todo desde cero, pretendiendo desarrollar todos los algoritmos de la mente, porque no trabajar sobre la idea de mejorar el cerebro. Lo cual permitió un acercamiento a la neurología y nuevas áreas de investigación como la nueroiingenieria.
También vimos los avances en las prótesis y los intentos de mejorar las funciones del cerebro implantándole microchips, con lo cual se ha alcanzado una mejor comprensión sobre las funciones del cerebro, independientemente de las implicaciones éticas que esto podría tener en un futuro.
Una de las investigaciones que mas impacto esta teniendo es el escaneo del cerebro.
Con el escaneo del cerebro se pretende lograr una foto del cerebro, donde se detectan zonas dañadas, mal funcionamientos.
Proyecto Blue Brain
El proyecto Blue Brain, para muchos comparable al Proyecto Genoma Humano. Comenzó con una colaboración entre IBM, que utiliza una máquina dotada con 8 mil procesadores que trabajan en paralelo para simular la forma en que las neuronas intercambian información en tiempo real, y el profesor y director de esta investigación, es el Suizo, Henry Markram. Quien ha pasado los últimos 15 años tratando de crear una simulación, neurona por neurona, del cerebro.
Se persigue crear un modelo del cerebro humano (la IA fuerte pretendía crear un modelo de la mente), con el fin de comprender el funcionamiento del mismo, como se produce el pensamiento, como es su percepción de la realidad, como se forma la conciencia. Hasta el momento estamos refiriéndonos a un modelo del cerebro y no de la copia del cerebro.
Cuando se modela un objeto este puede representar la estructura del objeto, las funciones del objeto, pero nunca será el objeto. Ejemplo, la maqueta de un edificio, la representación en 3D, la simulación, etc. Estos nos permite que objetos complejos puedan ser estudiados sin tener que alterar o dañar el objeto real (en muchos casos es un problema de costos).
Como ya dijimos la mente y el cerebro son considerados por la IA como dos entes independientes: uno esta representando por el software y el otro por el hardware de la maquina)
La clave esta si retomamos la metáfora de la IA fuerte de considerar al cerebro y la maquina como equivalentes, en ese caso estamos hablando de reproducir el cerebro en una maquina. Hay que tener claro este concepto cuando hablamos de una modelo estamos hablando de una representación del objeto real y no de una reproducción del objeto real. Salvo que aceptemos la hipótesis o metáfora de la IA fuerte de que ambos son sistemas que procesan información entonces estaríamos hablando de la posibilidad de reproducir las conexiones del cerebro en un circuito electrónico.
El modelo del cerebro pretende ser una plantilla genérica que permita simular las diferentes especificaciones. De nuevo se persigue un modelo general al estilo del solucionador general de problemas de los primeros años de la IA. El proyecto cuenta con el apoyo de IBM que entrego una supercomputadora capaz de procesar 22 trillones de operaciones por segundo.Markram espera contar con un virtual cerebro humano, con todos sus 100 mil millones de neuronas, el funcionamiento en el año 2015. Para ello, el equipo de investigación formado por bioinformáticos, neurólogos y arquitectos, pretende pasar por diferentes fases de modelización completa de las funciones del órgano gris: rata, gato, primate y, finalmente, el hombre.
El proyecto, actualmente, ha sido capaz de desarrollar la red neuronal de una rata de 2 semanas de edad, y uno de los lideres del proyecto dice que ya saben como crear lo microcircuitos similares a los del cerebro y que lo único que queda por hacer es poder escalarlo. En un futuro se pretende crear una simulación en 3D de todo el cerebro humano a nivel molecular. Este proyecto esta considerado como uno de los 6 experimentos más importantes del mundo.
Para terminar retomamos algunas de las ideas de Ray Kurzweil de quien ya hemos hablado en otros artículos. Quien considera que es posible la exploración del cerebro para trazar un mapa de sus localizaciones, conexiones, interconexiones y contenidos lo cual permitirá realizar la copia del cerebro en otro medio no biológico.
Y afirma que actualmente una computadora es más rápida que el cerebro humano en algunas cosas, pero lo difícil es que tenga la riqueza, sutileza y profundidad de nuestro pensamiento. Para lograrlo será clave el software de la inteligencia, basado en la ingeniería inversa, que copia el funcionamiento del cerebro humano. Nuestros circuitos cerebrales son tridimensionales y se basan en unas complejísimas conexiones. Escaneando el cerebro podremos crear una réplica, y usando circuitos artificiales tridimensionales de nanotubos (tubos microscópicos) podremos imitar su funcionamiento y crear una inteligencia artificial avanzada. El profesor norteamericano Andreas Nowatzyk ya trabaja en un proyecto para copiar el cerebro de un ratón. Es un primer paso para lo que vendrá luego.
Kurzweil esta convencido que es posible escanear el cerebro y luego instalarlo en otro medio no biológico, tales como los entornos de realidad virtual donde se podrán integrar todos los sentidos y a la vez serán capaces de mejorar la inteligencia; se podrá pensar más rápido, tener pensamientos más complejos y telecargar el conocimiento, y sueña con que estos entornos de realidad virtual entre el 2030 y el 2040 compitan con los entornos reales y, según él, los entes no biológicos podrán tener cuerpos parecidos a los humanos y además, gracias a la nanotecnologia, también podrán tenerlos en la realidad
Como decíamos una copia del cerebro no es el cerebro en si, tampoco queda claro que la reproducción del cerebro en otro medio no biológico, incluya la transferencia de la mente con todos sus pensamientos, sentimientos. De ahí que las investigaciones del suizo, Markram sean más objetivos y se inclinen más a la simulación del cerebro neurona a neurona. En el otro extremo esta la ideología transhumanista que ve como viable la transferencia de la mente sin importar el sustrato (el cerebro) y sueñan con transferir su mente e incluso mejorarla a otros entornos como la realidad virtual. Aunque esto pueda parecer demasiado fantasioso, no se pueden ignorar los avances que se están obteniendo en todas partes del mundo con el escaneo del cerebro basado en tecnologías probadas como la tomografía digital y la resonancia magnética sin olvidar el impacto cada vez mayor de la neurociencia computacional.
Investigación del cerebro y sus posibles avances
El cerebro, uno de los órganos más complejos del ser Humano, y que en él se originen en gran parte muchos de los males que afectan el correcto funcionamiento de nuestro organismo, ya puede ser tratado gracias a la nanotecnología.Un equipo de científicos del MIT y de las universidades de Nueva York y Tokio ha demostrado como se podría entrar al cráneo y llegar al cerebro a través de la conexión de una red de nanocables de polímero a vasos sanguíneos en el cuello.
Aunque últimas técnicas permiten la instalación de electrodos en el cerebro para restaurar sentidos como la vista o el oído, frenar los temblores de la enfermedad de Parkinson, el método utilizado, es decir romper el cráneo, daña tejidos cerebrales sanos, crea un riesgo de infección y deja cables que sobresalen de su cabeza. Y a lo largo del tiempo, se desarrolla tejidos de cicatriz alrededor de los electrodos, aislándoles del tejido cerebral activo.
Aunque últimas técnicas permiten la instalación de electrodos en el cerebro para restaurar sentidos como la vista o el oído, frenar los temblores de la enfermedad de Parkinson, el método utilizado, es decir romper el cráneo, daña tejidos cerebrales sanos, crea un riesgo de infección y deja cables que sobresalen de su cabeza. Y a lo largo del tiempo, se desarrolla tejidos de cicatriz alrededor de los electrodos, aislándoles del tejido cerebral activo.
Pero a través de un trabajo de investigación publicado en The Journal of Nanoparticle Research, el citado equipo de científicos propone un nuevo procedimiento para llegar al cerebro sin tocar el cráneo. Se trata de un método para conectar los electrodos a pequeñas agrupaciones de células cerebrales (o incluso neuronas individuales), utilizando el sistema cardiovascular como el conducto por el que se hilan los nanocables.
Los investigadores estiman que dentro de aproximadamente una década, será posible insertar un catéter en una gran artería y dirigirlo por el sistema circulatorio hasta el cerebro. Una vez llegue a su destino, un conjunto de nanocables se extenderían en un “ramo” con millones de diminutas sondas que podrían utilizar los 25.000 metros de capilares del cerebro como una vía para llegar a destinos específicos dentro del cerebro.
En sus experimentos los científicos maniobraron nanocables de platinio a través de los vasos sanguíneos en muestras de tejido humano y detectaron la actividad eléctrica de las células cerebrales activas colocadas al lado del tejido. Paralelamente crearon programas y soportes informáticos que podría funcionar como un tipo de convertido de analog a digital, convirtiendo señales emitidas por el cerebro en señales digitales y vice versa.
Desde entonces, los investigadores centran sus esfuerzos en cómo crear un conector suficientemente pequeño en una punta para llegar a cualquier neurona sin obstruir el flujo sanguíneo, pero suficientemente grande en la otra punta para conectar con instrumentos con el fin de grabar o enviar pulsos eléctricos. La solución que han encontrado el equipo ha sido sustituir los nanocables de platino por nanocables de polímeros, que además de ser mucho más baratos, pueden ser convertidos en cables mucho más finos y flexibles.
Actualmente los científicos investigan un proceso que permita la fabricación de nanocables de polímero que miden tan solo 100nm. Creen que un nanocable de este tipo podría ser “dirigible” y que se le podría guiar por uno de los vasos sanguíneos menores que salen de los más grandes.
Otra ventaja de este tipo de cables de polímero es que son biodegradables así que podrían ser utilizados para estudios cortos o diagnósticos, porque luego se descompondrían.
Otra ventaja de este tipo de cables de polímero es que son biodegradables así que podrían ser utilizados para estudios cortos o diagnósticos, porque luego se descompondrían.
Ordenadores que imitan al cerebro
Los científicos utilizan la nanotecnología para intentar construir ordenadores que imitan el cerebro
Los científicos tienen grandes esperanzas de que las nanotecnologías los acerquen a la meta de crear sistemas informáticos capaces de simular y emular la capacidad del cerebro para sentir, percibir, actuar, interactuar y pensar, mientras rivalizan con su bajo consumo de energía y tamaño compacto.
Unos investigadores de nanotecnología en Francia han desarrollado un transistor orgánico de nanopartículas híbrido que pueda simular las principales funcionalidades de una sinapsis. Este transistor orgánico, basado en pentaceno y nanopartículas de oro y denominado NOMFET (Nanoparticle Organic Memory Field-Effect Transistor), ha abierto el camino a nuevas generaciones de ordenadores inspirados en los sistemas nerviosos y capaces de responder de una manera similar a éste. "Básicamente, hemos demostrado que las cargas eléctricas que fluyen a través de una mezcla de un semiconductor orgánico y nanopartículas metálicas pueden comportarse de la misma manera que los neurotransmisores a través de una conexión sináptica en el cerebro", señaló para Nanowerk Vuillaume Dominique, director de investigación en el CNRS y del grupo de dispositivos y nanoestructuras moleculares del IEMN (Institute for Electronics Microelectronics and Nanotechnology).
Dominique afirma que el cerebro humano contiene más sinapsis que neuronas (en un factor de alrededor de 10.000) y, por lo tanto, si los científicos quieren escalar los circuitos neuromórficos hacia el nivel del cerebro humano, es necesario desarrollar un dispositivo a nanoescala y de bajo consumo similar a la sinapsis.
"Esto ha impulsado recientemente la investigación de los dispositivos sinápticos a nanoescala", señala Vuillaume. "De hecho, las redes neuronales ya han sido desarrolladas y se han utilizado en algunas aplicaciones. Sin embargo, aunque los chips de silicio CMOS se han diseñado y fabricado para emular el comportamiento del cerebro, este enfoque es limitado debido a que son necesarios varios transistores de silicio (al menos siete) para construir una sinapsis electrónica. En este caso, hicimos lo mismo con un único dispositivo. "La aplicación potencial de este trabajo es aumentar el rendimiento de los circuitos informáticos de redes neuronales. Por otra parte, las nanopartículas y moléculas son objetos de tamaño nanométrico adecuados para la fabricación de nanodispositivos, ya que se pueden manipular y ensamblar por medio de técnicas de abajo hacia arriba y de bajo costo (por ejemplo, el autoensamblaje); y son propensas a trabajar en sustratos flexibles de plástico.
Los científicos tienen grandes esperanzas de que las nanotecnologías los acerquen a la meta de crear sistemas informáticos capaces de simular y emular la capacidad del cerebro para sentir, percibir, actuar, interactuar y pensar, mientras rivalizan con su bajo consumo de energía y tamaño compacto.
Unos investigadores de nanotecnología en Francia han desarrollado un transistor orgánico de nanopartículas híbrido que pueda simular las principales funcionalidades de una sinapsis. Este transistor orgánico, basado en pentaceno y nanopartículas de oro y denominado NOMFET (Nanoparticle Organic Memory Field-Effect Transistor), ha abierto el camino a nuevas generaciones de ordenadores inspirados en los sistemas nerviosos y capaces de responder de una manera similar a éste. "Básicamente, hemos demostrado que las cargas eléctricas que fluyen a través de una mezcla de un semiconductor orgánico y nanopartículas metálicas pueden comportarse de la misma manera que los neurotransmisores a través de una conexión sináptica en el cerebro", señaló para Nanowerk Vuillaume Dominique, director de investigación en el CNRS y del grupo de dispositivos y nanoestructuras moleculares del IEMN (Institute for Electronics Microelectronics and Nanotechnology).
Dominique afirma que el cerebro humano contiene más sinapsis que neuronas (en un factor de alrededor de 10.000) y, por lo tanto, si los científicos quieren escalar los circuitos neuromórficos hacia el nivel del cerebro humano, es necesario desarrollar un dispositivo a nanoescala y de bajo consumo similar a la sinapsis.
"Esto ha impulsado recientemente la investigación de los dispositivos sinápticos a nanoescala", señala Vuillaume. "De hecho, las redes neuronales ya han sido desarrolladas y se han utilizado en algunas aplicaciones. Sin embargo, aunque los chips de silicio CMOS se han diseñado y fabricado para emular el comportamiento del cerebro, este enfoque es limitado debido a que son necesarios varios transistores de silicio (al menos siete) para construir una sinapsis electrónica. En este caso, hicimos lo mismo con un único dispositivo. "La aplicación potencial de este trabajo es aumentar el rendimiento de los circuitos informáticos de redes neuronales. Por otra parte, las nanopartículas y moléculas son objetos de tamaño nanométrico adecuados para la fabricación de nanodispositivos, ya que se pueden manipular y ensamblar por medio de técnicas de abajo hacia arriba y de bajo costo (por ejemplo, el autoensamblaje); y son propensas a trabajar en sustratos flexibles de plástico.
martes, 7 de diciembre de 2010
TEMA A INVESTIGAR
ARTICULO CIENTIFICO:
SUSTITUCION DE LAS FUNCIONES DEL CEREBRO DEL HUMANO MEDIANTE NANOTECNOLOGIA
SUSTITUCION DE LAS FUNCIONES DEL CEREBRO DEL HUMANO MEDIANTE NANOTECNOLOGIA
ISO 9000
ISO 9000 designa un conjunto de normas sobre calidad y gestión continua de calidad, establecidas por la Organización Internacional de Normalización (ISO). Se pueden aplicar en cualquier tipo de organización o actividad orientada a la producción de bienes o servicios. Las normas recogen tanto el contenido mínimo como las guías y herramientas específicas de implantación, como los métodos de auditoría. El ISO 9000 especifica la manera en que una organización opera, sus estándares de calidad, tiempos de entrega y niveles de servicio. Existen más de 20 elementos en los estándares de este ISO que se relacionan con la manera en que los sistemas operan.
Su implantación, aunque supone un duro trabajo, ofrece numerosas ventajas para las empresas, entre las que se cuentan con:
- Estandarizar las actividades del personal que labora dentro de la organización por medio de la documentación
- Incrementar la satisfacción del cliente
- Medir y monitorear el desempeño de los procesos
- Disminuir re-procesos
- Incrementar la eficacia y/o eficiencia de la organización en el logro de sus objetivos
- Mejorar continuamente en los procesos, productos, eficacia, etc.
- Reducir las incidencias de producción o prestación de servicios
lunes, 6 de diciembre de 2010
domingo, 5 de diciembre de 2010
domingo, 31 de octubre de 2010
Historia del Microchip
 El Microchip, o también llamado circuito integrado (CI), es una pastilla o chip muy delgado en el que se encuentran una cantidad enorme de dispositivos microelectrónicos interactuados, principalmente diodos y transistores, además de componentes pasivos como resistencias o condensadores. El primer Circuito Integrado fue desarrollado en 1958 por el Ingeniero Jack St. Clair Kilby, justo meses después de haber sido contratado por la firma Texas Instruments. Los elementos más comunes de los equipos electrónicos de la época eran los llamados "tubos al vacío". Las lámparas aquellas de la radio y televisión. Aquellas que calentaban como una estufa y se quemaban como una bombita. En el verano de 1958 Jack Kilby se propuso cambiar las cosas. Entonces concibió el primer circuito electrónico cuyos componentes, tanto los activos como los pasivos, estuviesen dispuestos en un solo pedazo de material, semiconductor, que ocupaba la mitad de espacio de un clip para sujetar papeles. El 12 de Septiembre de 1958, el invento de Jack Kilby se probó con éxito. El circuito estaba fabricado sobre una pastilla cuadrada de germanio, un elemento químico metálico y cristalino, que medía seis milímetros por lado y contenía apenas un transistor, tres resistencias y un condensador. El éxito de Kilby supuso la entrada del mundo en la microelectrónica, además de millones de doláres en regalías para la empresa que daba trabajo a Kilby. El aspecto del circuito integrado era tan nimio, que se ganó el apodo inglés que se le da a las astillas, las briznas, los pedacitos de algo: chip. En el año 2000 Jack Kilby fue galardonado con el Premio Nobel de Física por la contribución de su invento al desarrollo de la tecnología de la información. Los circuitos integrados fueron posibles gracias a descubrimientos experimentales que demostraron que los semiconductores puede realizar las funciones de los tubos vacíos. La integración de grandes cantidades de diminutos transistores en pequeños chips fue un enorme avance sobre la ensamblaje manual de los tubos de vacío (válvulas) y circuitos utilizando componentes discretos. La capacidad de producción masiva de circuitos integrados, confiabilidad y facilidad de agregarles complejidad, impuso la estandarización de los circuitos integrados en lugar de diseños utilizando transistores que pronto dejaron obsoletas a las válvulas o tubos de vacío. Existen dos ventajas principales de los circuitos integrados sobre los circuitos convencionales: coste y rendimiento. El bajo coste es debido a que los chips, con todos sus componentes, son impresos como una sola pieza por fotolitografía y no construidos por transistores de a uno por vez. Algunos de los circuitos integrados más avanzados son los microprocesadores, que son usados en múltiples artefactos, desde computadoras hasta electrodomésticos, pasando por los teléfonos móviles. Los chips de memorias digitales son otra familia de circuitos integrados que son de importancia crucial para la moderna sociedad de la información. Mientras el costo del diseño y desarrollo de un cirtuido integrado complejo es bastante alto, cuando se reparte entre millones de unidades de producción el costo individual por lo general se reduce al mínimo. La eficiencia de los circuitos integrados es alto debido a que el pequeño tamaño de los chips permite cortas conexiones que posibilitan la utilización de lógica de bajo consumo (como es el caso de CMOS) en altas velocidades de conmutación. Las estructuras de los microchips se volvieron más y más pequeñas. Los fabricantes tuvieron éxito al duplicar el número de transistores en un chip cada 18 meses, tal como lo predijo la ley de Moore. Sin embargo, a medida que los tamaños se han reducido a escalas de átomos, los fabricantes se están acercando cada vez más a los límites de la miniaturización. Ha llegado el tiempo de probar acercamientos completamente nuevos. Para ésto, los investigadores están actualmente buscando soluciones tales como el uso de pequeños "mini tubos de carbón", los cuales esperan utilizar en los microchips del futuro. Tan sólo ha pasado medio siglo desde el inicio de su desarrollo y ya se han vuelto ubicuos. De hecho, muchos académicos creen que la revolución digital impulsada por los circuitos integrados es una de los sucesos más destacados de la historia de la humanidad. Existen tres tipos de circuitos integrados: · Circuito monolítico: La palabra monolítico viene del griego y significa "una piedra". La palabra es apropiada porque los componentes son parte de un chip. El Circuito monolítico es el tipo más común de circuito integrado. Ya que desde su intervención los fabricantes han estado produciendo los circuitos integrados monolíticos para llevar a cabo todo tipo de funciones. Los tipos comercialmente disponibles se pueden utilizar como amplificadores, reguladores de voltaje, conmutadores, receptores de AM, circuito de televisión y circuitos de computadoras. Pero tienen limitantes de potencia. Ya que la mayoría de ellos son del tamaño de un transistor discreto de señal pequeña, generalmente tiene un índice de máxima potencia menor que 1 W. Están fabricados en un solo monocristal, habitualmente de silicio, pero también existen en germanio, arseniuro de galio, silicio-germanio, etc. · Circuito híbrido de capa fina: Son muy similares a los circuitos monolíticos, pero, además, contienen componentes difíciles de fabricar con tecnología monolítica. Muchos conversores A/D y conversores D/A se fabricaron en tecnología híbrida hasta que progresos en la tecnología permitieron fabricar resistencias precisas. · Circuito híbrido de capa gruesa: Se apartan bastante de los circuitos monolíticos. De hecho suelen contener circuitos monolíticos sin cápsula (dices), transistores, diodos, etc, sobre un sustrato dieléctrico, interconectados con pistas conductoras. Las resistencias se depositan por serigrafía y se ajustan haciéndoles cortes con láser. Todo ello se encapsula, tanto en cápsulas plásticas como metálicas, dependiendo de la disipación de potencia que necesiten. En muchos casos, la cápsula no está "moldeada", sino que simplemente consiste en una resina epoxi que protege el circuito. En el mercado se encuentran circuitos híbridos para módulos de RF, fuentes de alimentación, circuitos de encendido para automóvil, etc. Clasificación de los Circuitos Integrados: Atendiendo al nivel de integración - número de componentes - los circuitos integrados se clasifican en: · SSI (Small Scale Integration) pequeño nivel: inferior a 12 · MSI (Medium Scale Integration) medio: 12 a 99 · LSI (Large Scale Integration) grande: 100 a 9999 · VLSI (Very Large Scale Integration) muy grande: 10 000 a 99 999 · ULSI (Ultra Large Scale Integration) ultra grande: igual o superior a 100 000 En cuanto a las funciones integradas, existen dos clasificaciones fundamentales de circuitos integrados (CI): los análogos y los digitales. · Circuitos integrados analógicos: Pueden constar desde simples transistores encapsulados juntos, sin unión entre ellos, hasta dispositivos completos como amplificadores, osciladores o incluso receptores de radio completos. · Circuitos integrados digitales: Pueden ser desde básicas puertas lógicas (Y, O, NO) hasta los más complicados microprocesadores. Éstos son diseñados y fabricados para cumplir una función específica dentro de un sistema. En general, la fabricación de los circuitos integrales es compleja ya que tienen una alta integración de componentes en un espacio muy reducido de forma que llegan a ser microscópicos. Sin embargo, permiten grandes simplificaciones con respecto los antiguos circuitos, además de un montaje más rápido. Limitaciones de los circuitos integrados: Existen ciertos límites físicos y económicos al desarrollo de los circuitos integrados. Son barreras que se van alejando al mejorar la tecnología, pero no desaparecen. Las principales son: Disipación de potencia-Evacuación del calor Los circuitos eléctricos disipan potencia. Cuando el número de componentes integrados en un volumen dado crece, las exigencias en cuanto a disipación de esta potencia, también crecen, calentando el sustrato y degradando el comportamiento del dispositivo. Además, en muchos casos es un comportamiento regenerativo, de modo que cuanto mayor sea la temperatura, más calor producen, fenómeno que se suele llamar "embalamiento térmico" y, que si no se evita, llega a destruir el dispositivo. Los amplificadores de audio y los reguladores de tensión son proclives a este fenómeno, por lo que suelen incorporar "protecciones térmicas". Los circuitos de potencia, evidentemente, son los que más energía deben disipar. Para ello su cápsula contiene partes metálicas, en contacto con la parte inferior del chip, que sirven de conducto térmico para transferir el calor del chip al disipador o al ambiente. La reducción de resistividad térmica de este conducto, así como de las nuevas cápsulas de compuestos de silicona, permiten mayores disipaciones con cápsulas más pequeñas. Los circuitos digitales resuelven el problema reduciendo la tensión de alimentación y utilizando tecnologías de bajo consumo, como cmos. Aun así en los circuitos con más densidad de integración y elevadas velocidades, la disipación es uno de los mayores problemas, llegándose a utilizar experimentalmente ciertos tipos de criostatos. Precisamente la alta resistividad térmica del arseniuro de galio es su talón de Aquiles para realizar circuitos digitales con él. Capacidades y autoinducciones parásitas Este efecto se refiere principalmente a las conexiones eléctricas entre el chip, la cápsula y el circuito donde va montada, limitando su frecuencia de funcionamiento. Con pastillas más pequeñas se reduce la capacidad y la autoinducción de ellas. En los circuitos digitales excitadores de buses, generadores de reloj, etc, es importante mantener la impedancia de las líneas y, todavía más, en los circuitos de radio y de microondas. Límites en los componentes Los componentes disponibles para integrar tienen ciertas limitaciones, que difieren de las de sus contrapartidas discretas. · Resistencias. Son indeseables por necesitar una gran cantidad de superficie. Por ello sólo se usan valores reducidos y, en tecnologías mos, se eliminan casi totalmente. · Condensadores. Sólo son posibles valores muy reducidos y a costa de mucha superficie. Como ejemplo, en el amplificador operacional uA741, el condensador de estabilización viene a ocupar un cuarto del chip. · Bobinas. Sólo se usan en circuitos de radiofrecuencia, siendo híbridos muchas veces. En general no se integran. Densidad de integración Durante el proceso de fabricación de los circuitos integrados se van acumulando los defectos, de modo que cierto número de componentes del circuito final no funcionan correctamente. Cuando el chip integra un número mayor de componentes, estos componentes defectuosos disminuyen la proporción de chips funcionales. Es por ello que en circuitos de memorias, por ejemplo, donde existen millones de transistores, se fabrican más de los necesarios, de manera que se puede variar la interconexión final para obtener la organización especificada. |
domingo, 24 de octubre de 2010
MECANISMOS DE COHESION
1.- Anafora En gramática generativa es muy común distinguir estrictamente entre pronombres y anáforas. Intuitivamente una anáfora requiere la ocurrencia de un antecedente en cierta posición. Mientras que un pronombre indica un referente diferente a los de todos los nombres dentro del mismo sintagma.
2.-Catafora es la figura retórica contraria a la anáfora; consiste en la anticipación de una idea que se expresará más adelante en el periodo.lo que dice para expresar luego lo demas mas especificamente.
3.-Elipsis se refiere a ciertas construcciones sintácticas en las que no aparece alguna palabra que se refiera a una entidad lógica necesaria para el sentido de la frase. En gramática tradicional se dice a veces con cierta informalidad que la "elipsis consiste en suprimir algún elemento del discurso sin contradecir las reglas gramaticales".
4.-sustitucion es un proceso lingüístico, que dura varias generaciones, mediante el cual el pueblo A cambia su código lingüístico a favor de la lengua del pueblo B, dejando de hablar, al mismo tiempo, su lengua propia original. El cambio de lengua es caracterizado, sobre todo, por las múltiples influencias léxicas, fonológicas y gramaticales que la lengua A ejerce sobre la lengua B, es decir, los fenómenos de substrato.
5.-Isotopia Semantica isotopía semántica : efecto de la recurrencia de un mismo sema. Las relaciones de identidad entre las ocurrencias del sema isotopante inducen relaciones de equivalencia entre los sememas que los incluyen j,k,l.
2.-Catafora es la figura retórica contraria a la anáfora; consiste en la anticipación de una idea que se expresará más adelante en el periodo.lo que dice para expresar luego lo demas mas especificamente.
3.-Elipsis se refiere a ciertas construcciones sintácticas en las que no aparece alguna palabra que se refiera a una entidad lógica necesaria para el sentido de la frase. En gramática tradicional se dice a veces con cierta informalidad que la "elipsis consiste en suprimir algún elemento del discurso sin contradecir las reglas gramaticales".
4.-sustitucion es un proceso lingüístico, que dura varias generaciones, mediante el cual el pueblo A cambia su código lingüístico a favor de la lengua del pueblo B, dejando de hablar, al mismo tiempo, su lengua propia original. El cambio de lengua es caracterizado, sobre todo, por las múltiples influencias léxicas, fonológicas y gramaticales que la lengua A ejerce sobre la lengua B, es decir, los fenómenos de substrato.
5.-Isotopia Semantica isotopía semántica : efecto de la recurrencia de un mismo sema. Las relaciones de identidad entre las ocurrencias del sema isotopante inducen relaciones de equivalencia entre los sememas que los incluyen j,k,l.
TEMA A INVESTIGAR EN EQUIPO
UNIDAD 3
INTEGRANTES DEL EQUIPO
EMMANUEL ARISMENDI CARRILLO
ADNER JAZIEL ALFARO LOPEZ
JAIME IRVIN JUAREZ NUÑEZ
TEMA A INVESTIGAR:
EL ORIGEN DEL MICROCHIP
INTEGRANTES DEL EQUIPO
EMMANUEL ARISMENDI CARRILLO
ADNER JAZIEL ALFARO LOPEZ
JAIME IRVIN JUAREZ NUÑEZ
TEMA A INVESTIGAR:
EL ORIGEN DEL MICROCHIP
jueves, 21 de octubre de 2010
martes, 5 de octubre de 2010
domingo, 3 de octubre de 2010
Glosario De Terminos De Administracion
Protocolo de investigacion.- La epistemología (del griego ἐπιστήμη (episteme), "conocimiento", y λόγος (logos), "teoría") es una rama de la filosofía cuyo objeto de estudio es el conocimiento científico. La epistemología, como teoría del conocimiento, se ocupa de problemas tales como las circunstancias históricas, psicológicas y sociológicas que llevan a su obtención, y los criterios por los cuales se lo justifica o invalida
Tecnologia.- Tecnología es el conjunto de conocimientos técnicos, ordenados científicamente, que permiten diseñar y crear bienes o servicios que facilitan la adaptación al medio y satisfacen las necesidades de las personas. Es una palabra de origen griego, τεχνολογία, formada por téchnē (τέχνη, "arte, técnica u oficio") y logía (λογία), el estudio de algo. Aunque hay muchas tecnologías muy diferentes entre sí, es frecuente usar el término en singular para referirse a una de ellas o al conjunto de todas. Cuando se lo escribe con mayúscula, tecnología puede referirse tanto a la disciplina teórica que estudia los saberes comunes a todas las tecnologías, como a educación tecnológica, la disciplina escolar abocada a la familiarización con las tecnologías más importantes.
Tecnociencia.- La Tecnociencia es un concepto ampliamente usado en la comunidad interdisciplinaria de estudios de Ciencia, Tecnología y Sociedad para designar el contexto social y tecnológico de la ciencia. La idea muestra un reconocimiento común de que el conocimiento científico no sólo es un código situado en la sociedad y la historia, sino que se sustenta y se hace durable por redes materiales no humanas. Según Javier Echeverría, es una construcción social altamente artificializada que se aplica a los más diversos ámbitos sociales y empíricos para producir modificaciones y mejoras. Los seres humanos pueden adherirse (o no) a dicha actividad colectiva, pero cada individuo siempre se confronta en su fase de formación a una tecnociencia previamente constituída, que ha de aprender, por una parte, pero cuyas aplicaciones concretas puede comprobar que producen efectos en su entorno.
Metodo científico inductivo.- El método científico (del griego: -meta = hacia, a lo largo- -odos = camino-; y del latín scientia = conocimiento; camino hacia el conocimiento) presenta diversas definiciones debido a la complejidad de una exactitud en su conceptualización: "Conjunto de pasos fijados de antemano por una disciplina con el fin de alcanzar conocimientos válidos mediante instrumentos confiables", "secuencia estándar para formular y responder a una pregunta", "pauta que permite a los investigadores ir desde el punto A hasta el punto Z con la confianza de obtener un conocimiento válido". Así el método es un conjunto de pasos que trata de protegernos de la subjetividad en el conocimiento.
Ciencias formales.- El método científico (del griego: -meta = hacia, a lo largo- -odos = camino-; y del latín scientia = conocimiento; camino hacia el conocimiento) presenta diversas definiciones debido a la complejidad de una exactitud en su conceptualización: "Conjunto de pasos fijados de antemano por una disciplina con el fin de alcanzar conocimientos válidos mediante instrumentos confiables", "secuencia estándar para formular y responder a una pregunta", "pauta que permite a los investigadores ir desde el punto A hasta el punto Z con la confianza de obtener un conocimiento válido". Así el método es un conjunto de pasos que trata de protegernos de la subjetividad en el conocimiento.
Investigacion científica.- La investigación científica es la búsqueda intencionada de conocimientos o de soluciones a problemas de carácter científico. También existe la investigación tecnológica, que es la utilización del conocimiento científico para el desarrollo de "tecnologías blandas o duras"
Una investigación se caracteriza por ser un proceso:
- Sistemático: A partir de la formulación de una hipótesis u objetivo de trabajo, se recogen datos según un plan preestablecido que, una vez analizados e interpretados, modificarán o añadirán nuevos conocimientos a los ya existentes, iniciándose entonces un nuevo ciclo de investigación. La sistemática empleada en una investigación es la del método científico.
- Organizado: todos los miembros de un equipo de investigación deben conocer lo que deben hacer durante todo el estudio, aplicando las mismas definiciones y criterios a todos los participantes y actuando de forma idéntica ante cualquier duda. Para conseguirlo, es imprescindible escribir un protocolo de investigación donde se especifiquen todos los detalles relacionados con el estudio.
- Objetivo: las conclusiones obtenidas del estudio no se basan en impresiones subjetivas, sino en hechos que se han observado y medido, y que en su interpretación se evita cualquier prejuicio que los responsables del estudio pudieran hacer.
Ciencia.- Es el conocimiento sistematizado, elaborado a partir de observaciones y el reconocimiento de patrones regulares, sobre los que se pueden aplicar razonamientos, construir hipótesis y construir esquemas metódicamente organizados.
Hipótesis.- término procedente del griego que designa, etimológicamente, ‘aquello que se encuentra debajo de algo sirviéndole de base o fundamento’. En lógica filosófica, se entiende por hipótesis un enunciado (o un conjunto de enunciados) que precede a otros enunciados y constituye su fundamento. Asimismo, puede definirse como una proposición cuya verdad o validez no se cuestiona en un primer momento, pero que permite iniciar una cadena de razonamientos que luego puede ser adecuadamente verificada.
Abstracción.- (del latín, abstrahere, ‘destacar’, ‘sustraer’ o ‘abstraer’), concepto filosófico que implica la realización de una operación intelectual que lleva a aislar un determinado elemento, excluyendo otros que puedan encontrarse relacionados con él; es decir, destacar un elemento ‘haciendo abstracción’ de otros.
Reflexivo, en gramática, pronombre, verbo u oración en los que se da el caso de que la acción del sujeto recae sobre sí mismo.
Postulado (filosofía), proposición que no es evidente por sí misma y que no tiene una aceptación universal. Por lo tanto, un postulado se diferencia de un axioma, que es una proposición universalmente admitida.
Método.-método de estudio sistemático de la naturaleza que incluye las técnicas de observación, reglas para el razonamiento y la predicción, ideas sobre la experimentación planificada y los modos de comunicar los resultados experimentales y teóricos.
Ley, término que posee una gama plural de significados, como lo demuestra su frecuente uso en las ciencias experimentales (ley de la gravedad, leyes químicas, entre otros ejemplos) y en tantos otros órdenes (leyes religiosas o morales, leyes económicas) para designar toda norma o regla a la que deben someterse o ajustarse los hechos de que trata su objeto.
Teoría.- estructura teórica hipotética que, en caso de ser formulada, proporcionaría una descripción unificada de todas las fuerzas de la naturaleza.
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