Diego Rubí: «Queremos replicar con dispositivos de estado sólido algunas funcionalidades del cerebro humano»

Diego Rubí, investigador principal del CONICET y responsable del Laboratorio de Ablación Láser del Instituto de Nanociencia y Nanotecnología, explicó en la 99.9 los alcances de HERON, un proyecto financiado por la Unión Europea con 1,2 millones de euros que busca desarrollar dispositivos de cómputo neuromórfico inspirados en el funcionamiento del cerebro humano. Además, advirtió que este tipo de financiamiento internacional «es una especie de salvavidas» ante la situación crítica del sistema científico argentino.

La ciencia argentina volverá a tener un rol protagónico en un proyecto internacional de vanguardia. El investigador principal del CONICET y responsable del Laboratorio de Ablación Láser del Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (INN, CONICET-CNEA), Diego Rubí, detalló en la 99.9 el alcance de HERON, una iniciativa financiada por la Comisión Europea que buscará desarrollar dispositivos capaces de revolucionar el procesamiento de inteligencia artificial mediante tecnologías inspiradas en el funcionamiento del cerebro humano.

«AERON es un proyecto financiado por la Unión Europea, por la Comisión Europea, bajo el paraguas de Horizon Europe», explicó Rubí. Se trata de un programa de intercambio denominado Staff Exchanges que durante cuatro años permitirá la movilidad de investigadores, becarios y técnicos entre instituciones de Argentina, Países Bajos, Italia y Francia.

El consorcio está integrado por la Universidad de Groningen, el Politécnico de Milán, el Centro C2N de Francia, la empresa DeepTech IMChip y el Instituto de Nanociencia y Nanotecnología por parte de Argentina. «La Comisión financia durante cuatro años, en nuestro caso con aproximadamente 1.200.000 euros, el intercambio de personal entre todos los socios», señaló.

Para el investigador, el objetivo principal del programa es fortalecer la cooperación internacional. «Habrá flujo de personas viajando en todas las direcciones posibles. La idea es realizar estancias de entre un mes y un año en laboratorios del exterior, aprender técnicas nuevas, formarse y transmitir a su vez conocimientos de los laboratorios de origen. Es una herramienta sensacional, sobre todo para los investigadores jóvenes o becarios, para adquirir formación en laboratorios de primera línea internacional».

El corazón científico del proyecto apunta a una de las principales limitaciones que hoy enfrenta el desarrollo de la inteligencia artificial: el enorme consumo energético de las computadoras tradicionales.

Rubí explicó que el crecimiento exponencial de los algoritmos de inteligencia artificial comenzó a poner en evidencia un problema estructural de la arquitectura informática actual. «Las computadoras que están masivamente en el mercado tienen un problema intrínseco que tiene que ver con la arquitectura de Von Neumann, donde el procesador y la memoria están físicamente separados», indicó.

Esa separación obliga a un intercambio permanente de información entre ambos componentes. «Eso pone alguna traba en la velocidad de cómputo, pero sobre todo tiene un costo energético muy grande. Se calcula que entre el 30 y el 35 por ciento del consumo energético de una computadora tiene que ver con esa transferencia de datos entre el procesador y la memoria», explicó.

Durante décadas esa limitación no representó un obstáculo significativo, pero el escenario cambió con la irrupción de la inteligencia artificial. «Hemos convivido con esto desde siempre y no era un problema grave hasta que aparecen estos algoritmos que son computacionalmente muy pesados y trabajan enormes cantidades de datos. Entonces el consumo energético empieza a ser un problema e incluso algunos colegas sostienen que este crecimiento empieza a ser poco sostenible».

Frente a ese escenario aparece el llamado «cómputo neuromórfico», una tecnología que intenta imitar algunos mecanismos del cerebro humano.

«Lo que intenta es replicar algunas de las funcionalidades que tiene el cerebro humano en cuanto a procesamiento y almacenamiento de información en dispositivos de estado sólido. Nosotros no hacemos nada bio, no es biofísica, sino dispositivos de estado sólido», aclaró.

La ventaja del cerebro resulta contundente. «Consume aproximadamente 20 watts, el equivalente a una lamparita incandescente de baja potencia, y al mismo tiempo es extremadamente eficiente para realizar tareas que para una computadora siguen siendo muy costosas, como reconocer imágenes, objetos en movimiento o el habla».

La diferencia fundamental radica en que el cerebro integra almacenamiento y procesamiento en un mismo lugar. «El cómputo neuromórfico intenta replicar esa capacidad de combinar en un solo dispositivo la posibilidad de almacenar y procesar información. Es lo que se llama memory computing o cómputo en memoria».

El proyecto trabajará sobre materiales extremadamente pequeños. «Vamos a desarrollar dispositivos basados en films delgados de apenas unos pocos nanómetros de espesor, utilizando materiales con propiedades ferroeléctricas«, explicó.

Uno de los aspectos más innovadores será la forma de leer y escribir la información. «Normalmente se hace con señales eléctricas y nosotros queremos agregar el uso de señales ópticas. Iluminando el dispositivo vamos a intentar leer su estado y escribir información. El control óptico ofrece enormes ventajas en velocidad y potencialmente también en bajo consumo energético».

La investigación abarcará todas las etapas del desarrollo tecnológico, desde la fabricación de los materiales hasta la integración de múltiples dispositivos para generar comportamientos más complejos.

«Vamos a crecer los materiales, fabricar los dispositivos mediante técnicas de sala limpia, caracterizarlos eléctricamente para medir propiedades que repliquen el comportamiento de neuronas y sinapsis cerebrales. Finalmente, en los últimos años del proyecto, intentaremos integrar varios dispositivos para que emerjan funcionalidades más complejas», describió.

Aunque el proyecto representa un salto tecnológico importante, Rubí aclaró que se trata de una línea de investigación consolidada. «Nosotros venimos trabajando en este tipo de sistemas desde hace aproximadamente 15 años. En los últimos años explotó la cantidad de grupos internacionales dedicados a dispositivos neuromórficos y una de las razones por las que obtuvimos el proyecto fue justamente presentar una propuesta original dentro de un área muy competitiva».

El científico también destacó la importancia del programa europeo Marie Skłodowska-Curie, bajo cuyo paraguas se encuentra esta convocatoria. «Para los laboratorios argentinos es extremadamente atractivo porque nos permite acceder durante cuatro años a técnicas experimentales avanzadas de fabricación y caracterización que no tenemos disponibles en el país. Para nosotros es una herramienta fabulosa».

Incluso recordó que entre 2020 y 2025 su grupo ya había participado de un proyecto similar. «La experiencia fue excelente. El impacto sobre nuestro grupo de investigación fue fabuloso y estamos muy contentos de poder continuar por este camino».

Finalmente, Rubí aprovechó la entrevista para advertir sobre la situación que atraviesa actualmente el sistema científico nacional.

«Este tipo de financiamiento internacional es una de las pocas opciones que tenemos en Argentina para poder seguir trabajando, dado el estado crítico en el que está el sistema de investigación universitario público», afirmó.

Y concluyó con una definición que resume el momento que atraviesa la comunidad científica: «Acceder a este tipo de financiamiento es una especie de salvavidas para nosotros, pero la situación es sumamente crítica. El dinero público debe administrarse eficientemente, en eso estamos de acuerdo, pero también tiene que haber líneas de financiamiento, cosa que en estos momentos prácticamente no hay».