La Neurociencia Computacional y la Ingeniería Neuromórfica, son campos de investigación relativamente nuevos (entre 20 y 30 años aproximadamente) que emplean modelos de Inteligencia Artificial para comprender el funcionamiento del cerebro humano y cómo éste realiza el procesamiento de la información, a fin de traducir la comunicación entre ellas en funciones que nos permitan dirigirlas a la solución de problemas específicos, así como diseñar sistemas neuronales artificiales basados en los principios de los sistemas nerviosos biológicos. Una característica relevante en estas 2 áreas es el aporte multidisciplinario, que se nutre de la física, las matemáticas, las ciencias de la computación, la electrónica, la biología, teoría de control, inteligencia artificial, entre otras. La Neurociencia Computacional estudia las conexiones neuronales cerebrales, empleando modelos matemáticos para analizar y comprender la comunicación electroquímica entre neuronas individuales de cómo éstas se traducen en funciones que nos dan la capacidad de hablar, correr, caminar, sonreír y pensar (entre muchas otras acciones), con la finalidad de emular dichos procesos y aplicarlos a la solución de problemas. Por ejemplo, tareas tan simples como “guiñar un ojo”, “sonreír”, “parpadear”, “mover una mano”, “imaginar”, etc., implican realizar un complejo análisis y desarrollar modelos computacionales que permitan emular dichos procesos.
En cuanto a la Ingeniería Neuromórfica, ésta se enfoca en el desarrollo de sistemas electrónicos usando una arquitectura híbrida que combine componentes analógicos y digitales, capaces de procesar la información de una forma más eficiente que las computadoras convencionales, mediante la emulación el comportamiento del cerebro desde su unidad básica (la neurona) hasta comportamientos más complejos que involucren una gran cantidad de neuronas (Redes Neuronales). La importancia de los sistemas neuromórficos, radica en la capacidad de resolver algunos problemas con mucha más rapidez y eficiencia energética que una computadora convencional.
En concreto, entre los objetivos de esta Línea de Investigación, está:
El aprendizaje automático es un subcampo de la inteligencia artificial, donde mediante la aplicación de algoritmos a datos de algún fenómeno se crean modelos capaces de explicar o hacer predicciones. El aprendizaje automático ofrece una alternativa más eficiente para obtener el conocimiento de los datos para mejorar el desempeño de mecanismos para la toma de decisiones, predicción, clasificación estimación, etc.
En esta era del “big data”, cada uno de nosotros se ha convertido en un gran generador y consumidor de datos, de tal forma que día tras día aumenta la cantidad de datos estructurados y no estructurados que encierran una gran cantidad de información, el aprendizaje automático tiene la capacidad de tratar esos enormes volúmenes de datos.
El cómputo aplicado se centra en la creación de aplicaciones que requieran resolver problemas en diversos dominios como Medicina, Educación, Artes, Humanidades, entre otros, utilizando para esto modelos, técnicas y herramientas avanzadas de las Ciencias de la Computación.
Todo el desarrollo de las aplicaciones se enfoca en el humano, con el objetivo de que la interacción sea eficiente, y que además se incorporen la usabilidad y la accesibilidad. En esta línea se desarrollan sistemas de información originales en las áreas de interacción humano-computadora, cómputo móvil y ubicuo, sistemas inteligentes, visualización, juegos serios, gamificación, entre otros.
Investigadores que se dedican a estas líneas:
Hoy en día las fibras ópticas son una solución en la conectividad y en las comunicaciones gracias a que poseen la propiedad de ser inmunes a la radiación electromagnética y debido a que la información viaja a la velocidad de la luz. Existe un fenómeno que se conoce como reflexión total, gracias a este, la fibra óptica funciona como un medio de transmisión. Las fibras ópticas no solamente se pueden usar para medios de comunicación, al modificar su estructura podemos fabricar: sensores, láseres, amplificadores y biosensores de fibra óptica.
Los sensores se han empleado en el sector aeroespacial, en grandes obras de ingeniería civil, en proyectos energéticos (petróleo, gas, energía eólica), transporte (automóviles, barcos, aviones, trenes), y los biosensores en aplicaciones médicas y químicas, etc., dado que constituyen herramientas de monitorización fiables y precisas.
La línea que fomentamos está enfocada a la realización de investigación básica y aplicada en las áreas de fibras ópticas, optoelectrónica, sensores y biosensores, así como a la formación de recursos humanos al nivel Licenciatura y Maestría.
Investigadores pertenecientes a esta línea:
