viernes, 31 de mayo de 2019

EL TRIUNFO DE EINSTEIN EN LA CIENCIA


El 29 de mayo de 2019 se cumplieron  cien años de un eclipse solar total, durante el cual Sir Arthur Eddington observó la inclinación de la luz alrededor del Sol,  que demuestro la teoría de la Relatividad General de Einstein y lo catapulta  a la fama igual al de una estrella del rock.

Una foto del eclipse solar total del 29 de mayo de 1919, de expediciones encabezadas por Sir Arthur Eddington. Las observaciones científicas realizadas durante este eclipse demostraron la predicción de Einstein de la curvatura de la luz alrededor del sol. Observe las marcas alrededor de las estrellas cerca del sol eclipsado. Fue la medición precisa de las posiciones de estas estrellas con respecto al borde del sol lo que probó la teoría de Einstein. Imagen a través de Wikimedia Commons .

El 29 de mayo de 1919, ocurrió un Eclipse Solar total que fue utilizado para probar la revolucionaria teoría de la gravedad de Albert Einstein, conocida como Relatividad General.
Einstein mismo era relativamente desconocido en ese momento. Él había propuesto la relatividad general en 1915, y los científicos se habían sentido intrigados por la forma totalmente nueva de pensar acerca de la gravedad, por ejemplo, la idea de que la masa hace que el espacio se curve, pero nadie había demostrado que Einstein estuviera en lo cierto.

Luego, el 29 de mayo de 1919, una expedición de científicos ingleses, dirigida por Sir Arthur Eddington, viajó a la isla de Príncipe, en la costa oeste de África, para observar un eclipse total de sol. Las mediciones de los científicos durante el eclipse mostraron que, sorprendentemente, las predicciones de Einstein fueron correctas.
Las estrellas se podían ver en el borde del Sol durante el eclipse, mientras que la luna bloqueaba la luz del solar. Las ubicaciones de las estrellas parecían desplazadas, debido al hecho de que su luz tenía que viajar hacia nosotros, no en un camino recto, sino en el espacio curvo alrededor del Sol, como lo describió Einstein.

Más tarde de ese año, el 6 de noviembre de 1919, en Londres, el astrónomo real de Inglaterra, Frank Dyson, presentó los resultados en una reunión conjunta de la Royal Astronomical Society y la Royal Society. Dyson dijo "no puede haber duda" de que las mediciones realizadas durante el eclipse solar del 29 de mayo de 1919 "confirman la predicción de Einstein".

En una historia reciente que celebra el centenario de este legendario eclipse solar, el físico de Caltech Sean Carroll explicó a NBCNews :
“La relatividad general fue el niño del cartel por ser una teoría loca, nueva, difícil de entender, con implicaciones dramáticas para la naturaleza de la realidad. Y, sin embargo, podías ver [los resultados];y  usted podría fotografiarlo. Así que la gente quedó atrapada en esa emoción”.

Y así, Albert Einstein fue catapultado a la fama de estrella de rock, a un estatus en la cultura popular que ha mantenido desde entonces.


Diagrama que muestra lo que midieron los astrónomos ingleses en 1919. Vieron estrellas que deberían haberse escondido detrás del sol, situadas a un lado del sol. ¿Por qué? Porque, tal como lo dijo la teoría de Einstein, la luz se dobla en presencia de la masa, en este caso la masa de una estrella, nuestro sol. En lugar de recorrer un camino recto, la luz de estrellas distantes se vio obligada a recorrer un camino curvo en el espacio curvo cerca del sol. Imagen a través de GSFC / NASA / DiscoverMagazine.com .

La teoría general de la relatividad de Einstein subyace a nuestra cosmología moderna más básica, nuestra manera de ver el universo en su conjunto. Antes de Einstein, los científicos confiaban en la teoría de la gravedad de Isaac Newton, y la forma de ver la gravedad de Newton sigue siendo válida y todavía se enseña a los estudiantes de física. 
La teoría de Einstein es un refinamiento de la comprensión de los científicos de la gravedad ... ¡y qué refinamiento alucinante! Einstein propuso que la masa hace que el espacio se curve.
Entonces, por ejemplo, aunque parece haber una "fuerza" (como la describe Newton) que hace que nuestra Tierra sea atraída hacia el Sol por la gravedad, de hecho, no existe tal fuerza. Según Einstein, la Tierra simplemente está viajando en un espacio curvo alrededor del sol.

La teoría general de la relatividad de Einstein no solo explica el movimiento de la Tierra y los otros planetas en nuestro sistema solar. En nuestra cosmología moderna, también describe ejemplos extremos de espacio curvo, como el de los agujeros negros. Y ayuda a describir la historia y la expansión del universo como un todo.

En el siglo transcurrido desde el eclipse solar total de 1919, la teoría de la relatividad de Einstein se ha probado una y otra vez, de muchas maneras diferentes. Es posible que hayan visto la primera foto reciente de un agujero negro. También demostró, una vez más, que Einstein tenía razón.


Esta imagen capturó la imaginación de las personas a principios de este año, cuando se lanzó por primera vez: la primera foto real de un agujero negro gigante, en el centro de la Galaxia M87. Esta imagen también prueba la teoría de Einstein , que predijo las observaciones de M87 con una precisión infalible. Imagen vía Event Horizon Telescope Collaboration.

La Royal Astronomical Society (RAS) habló recientemente de las aplicaciones prácticas modernas de la teoría de Einstein:
“La teoría cambió fundamentalmente nuestra comprensión de la física y la astronomía, y respalda las tecnologías modernas críticas, como el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) basado en satélites.
La teoría de la relatividad es esencial para el funcionamiento correcto de los sistemas de GPS, que a su vez se confían en muchas aplicaciones comunes, incluidos los sistemas de navegación por satélite de vehículos (SatNav), la previsión del tiempo y los servicios de socorro y emergencia. Sin embargo, el mundo tuvo que esperar décadas antes de que se pudieran realizar las aplicaciones de este resultado de cielos azules”.

El RAS también dijo que se están realizando celebraciones en todo el mundo para conmemorar los 100 años desde que la expedición dirigida por el Reino Unido confirmó la teoría de Einstein. Decía:”Una serie de eventos públicos en el Reino Unido y en todo el mundo marcarán este aniversario seminal”.
... Las actividades de celebración se llevarán a cabo en el Reino Unido, Portugal, Principe, Sobral y en todo el mundo: se puede encontrar más información sobre todos los eventos en la página de eventos de Eclipse 1919”.

Mike Cruise , presidente de la Royal Astronomical Society, dijo:Hace un siglo, los astrónomos confirmaron la teoría general de la relatividad, en el proceso de transformación de nuestra comprensión del universo para siempre. El trabajo de Einstein y Eddington es un ejemplo asombroso de colaboración internacional después de la primera guerra mundial y una demostración visible de cómo la ciencia puede superar las barreras en estos tiempos turbulentos”.

En noviembre, el RAS y la Royal Society organizarán una conferencia y un evento público para conmemorar el centenario del anuncio de los resultados. 
La conmemoración forma parte del centenario de la Unión Astronómica Internacional, fundada en 1919, con más de 200 escuelas en todo el mundo inscritas para explorar el papel de la gravedad en la astronomía.


Albert Einstein en 1912.

Conclusión: el 29 de mayo de 1919, el astrónomo Sir Arthur Eddington verificó la Teoría de la Relatividad General de Einstein al observar la aparente desviación de las estrellas de sus posiciones normales durante un eclipse solar. Esto sucede porque, según la teoría de Einstein, el camino de la luz se dobla por la gravedad cuando viaja cerca de un objeto masivo como nuestro Sol.
Fuente: Earth Sky - por Deborah Byrd en EL MUNDO HUMANO | ESPACIO -  29 de mayo de 2019


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miércoles, 29 de mayo de 2019

PLANETAS GIGANTES Y COMETAS LUCHAN EN UN DISCO DE FORMACIÓN PLANETARIA


Un estudio del polvo en el disco alrededor de la estrella HD 163296 sugiere que estamos vislumbrando una interacción gravitacional entre planetas gigantes y objetos mucho más pequeños, los futuros asteroides y cometas de este sistema solar de nueva formación.


Imagen del telescopio ALMA en Chile - no es un concepto artístico - de la joven estrella HD 163296. La estrella está rodeada por un disco de gas y polvo, donde se cree que se están formando al menos 3 planetas gigantes ... con el sistema. Futuros cometas y asteroides. Imagen vía ALMA / S. Dagnello / Istituto Nazionale di Astrofisica .

El Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), con sede en Roma, Italia, anunció un nuevo estudio el 23 de mayo de 2019, que ofrece una visión clave del proceso mediante el cual los sistemas solares construyen sus planetas. El estudio se basa en observaciones con el Telescopio ALMA en Chile. Exploró si las características anómalas en las distribuciones de polvo y gas en el disco de formación planetaria de una estrella distante, llamada HD 163296, podrían surgir de una interacción de los planetas gigantes del sistema con sus planetesimales , o bloques de construcción de planetas. Los planetesimales sobrantes, aquellos que no forman planetas, se convertirán algún día en asteroides y cometas de este sistema.

El nuevo estudio se publica en la Revista Astrophysical Journal .
Durante siglos , los astrónomos han teorizado que los planetas se forman en un disco de gas y polvo aplanado que rodea a una estrella recién nacida. En 2014, ALMA se convirtió en el primero en capturar imágenes detalladas de estos discos circunstanciales, específicamente una primera imagen de anillos concéntricos brillantes en un disco, alrededor de la estrella HL Tau. Así, el proceso por el cual nacen los sistemas solares está siendo revelado. Desde entonces, ALMA ha estado capturando estructuras a menor escala en discos circunstalelares (huecos, anillos y brazos en espiral), la mayoría de ellos se cree que están vinculados a la presencia de planetas jóvenes y que surgen de la interacción de la gravedad de los nuevos planetas con sus alrededores. 

Una declaración del INAF explica:
“Entre los discos mejor estudiados observados por ALMA se encuentra el HD 163296, una estrella de 5 millones de años de edad, aproximadamente el doble de la masa de nuestro sol. El disco de HD 163296 es masivo (un poco menos de una décima parte de la masa solar) y ancho (alrededor de 500 au, el doble del límite exterior del Cinturón de Kuiper en el sistema solar) y se ha propuesto que sea el hogar de al menos tres planetas con masas comprendidas entre dos veces la de Urano y la de Júpiter. Las observaciones más recientes de ALMA permitieron caracterizar espacial y composicionalmente la estructura del disco de HD 163296 a un nivel nunca antes soñado y mostraron cómo el polvo todavía es bastante abundante (más de 300 veces la masa de la Tierra) en este disco, a pesar de su antigüedad y producción. Al menos tres planetas gigantes”.

A medida que los planetas se forman en un disco, se piensa que el polvo en el disco se barre, de modo que disminuye con el tiempo. 
Los astrónomos esperaban que el polvo desapareciera con el tiempo de la región inmediatamente dentro del planeta más interior de HD 163296. Al mismo tiempo, pensaron, el polvo proveniente de las regiones externas del disco debería acumularse fuera de las órbitas del segundo y terceros planetas.
Las observaciones de ALMA revelaron, en cambio, que las regiones dentro del primer planeta y entre el primer y segundo planetas tienen algunas de las concentraciones más altas de polvo de todo el disco. El nuevo estudio exploró si estas características anómalas de polvo podrían surgir de la interacción de los planetas gigantes con un componente del disco que anteriormente no se tenía en cuenta: los planetesimales.

Diego Turrini del INAF, autor principal del estudio, dijo:
"Por el estudio del Sistema Solar, sabemos que los discos de circunstancia maduros como HD 163296 no están compuestos solo por gas y polvo, sino que también contienen una población invisible de pequeños objetos planetarios similares a nuestros asteroides y cometas".


El astrónomo Diego Turrini del Istituto Nazionale di Astrofisica , con sede en Roma. Dirigió un equipo que exploró estructuras a pequeña escala en el crepúsculo en el disco alrededor de la estrella HD 163296. Imagen a través de INAF.

Turrini y sus colegas realizaron simulaciones por computadora que muestran cómo, durante el crecimiento de los tres planetas gigantes de HD 163296, se inyecta una fracción mayor y mayor de la población circundante de planetesimales en órbitas muy excéntricas y muy inclinadas similares a las de los cometas en nuestro sistema solar.

Francesco Marzari, de la Universidad de Padua, coautor del estudio, comentó:
“El principal resultado de esta excitación dinámica es una mayor tasa de colisiones violentas entre los planetesimales”.

El equipo descubrió que las colisiones entre los planetesimales siguen siendo bastante suaves hasta que los planetas gigantes se acercan a sus masas finales, pero luego se multiplican por la violencia y comienzan a moler a los planetesimales. 
Marzari dijo:
“Estas violentas colisiones llenan la población de polvo en el disco. El nuevo polvo producido por este proceso, sin embargo, tiene una distribución orbital diferente a la original y se concentra principalmente en dos lugares: la región orbital dentro del primer planeta gigante y el anillo entre el primer y el segundo planetas gigantes”.


Leonardo Testi , también coautor del estudio y jefe del Centro de Apoyo ALMA del Observatorio Europeo del Sur, dijo:
“Este estudio se inició como un proyecto pionero para explorar si la excitación dinámica causada por planetas gigantes recién formados podría producir efectos observables. Como tal, acabamos de arañar la superficie de este proceso y sus implicaciones. Sin embargo, su receta física es bastante simple: planetas masivos que se forman en un disco de planetesimales. Dadas las firmas generalizadas de posibles planetas gigantes jóvenes que estamos descubriendo con ALMA y la duración prolongada de los efectos dinámicos causados ​​por su aparición, podríamos estar buscando un proceso que sea bastante común entre los discos circunstelares”.

Y así, ¡La pregunta de cómo se hicieron nuestra Tierra y nuestro Sistema Solar está siendo respondida !


Gráfico que muestra el disco de planetesimales helados ocultos en el disco circunstalelar de HD 163296 visto desde arriba y hacia los lados. Los jóvenes planetas gigantes crean rápidamente una gran población de exocometas que actúan como proyectiles de alta velocidad para los otros cuerpos. Imagen vía D. Turrini / INAF -IAPS.

Conclusión: las nuevas observaciones telescópicas de la joven estrella HD 163296 muestran anillos de polvo en su nube de polvo circundante, lo que indica que planetas gigantes están interactuando con cuerpos pequeños que se convertirán en asteroides y cometas.

FUENTE: EARTH SKY Publicado por Deborah Byrd en el ESPACIO 28 de mayo de 2019

Traducción libre de Soca

martes, 28 de mayo de 2019

LOS ASTRÓNOMOS ENCUENTRAN 18 EXOPLANETAS DEL TAMAÑO DE LA TIERRA


Un nuevo algoritmo de encuesta, llamado Transit Least-Squares, acaba de hacer que la cantidad de mundos rocosos del tamaño de la Tierra que orbitan estrellas distantes, crezca nuevamente, a medida que los astrónomos agregan otros 18 exoplanetas a la lista.

Comparación de tamaño con la Tierra, Neptuno y los 18 exoplanetas recién descubiertos. ¿No sería grandioso ver detalles superficiales en estos nuevos mundos? Imagen a través de NASA / JPL (Neptuno), NASA / NOAA / GSFC / Suomi NPP / VIIRS / Norman Kuring (Tierra), MPS / René Heller.

Los exoplanetas del mismo tamaño que la Tierra pueden ser algunos de los más difíciles de detectar, pero su número está creciendo, y ahora los científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar, la Universidad Georg August de Gotinga y el Observatorio Sonneberg han agregado 18 exoplanetas a la lista en constante expansión (desde el 01 de mayo de 2019, habían 4,058 planetas confirmados en 3,033 sistemas, con 658 sistemas que tienen más de un planeta).
Los 18 nuevos exoplanetas se encontraron durante un nuevo análisis de los datos de la altamente efectiva misión de búsqueda de planetas del Telescopio Espacial Kepler, utilizando un nuevo algoritmo de búsqueda más sensible llamado Tránsito de Mínimos Cuadrados.

Los primeros frutos del nuevo algoritmo pueden encontrarse en hallazgos revisados ​​por pares publicados en la revista Astronomy & Astrophysics en dos nuevos artículos, aquí  y aquí.
El primer documento, centrado en el Exoplaneta K2-32e, se publicó hace unas semanas, y el segundo documento sobre los otros 17 exoplanetas se publicó el 21 de mayo de 2019.

Estos mundos recién encontrados son algunos de los más pequeños detectados hasta ahora. Su tamaño varía desde solo el 69 por ciento del diámetro de la Tierra (EPIC 201497682.03, 831 años luz de distancia) hasta un poco más del doble de grande que la Tierra. 
Todos se ocultaron en los datos de Kepler y no se encontraron en búsquedas anteriores porque los algoritmos de búsqueda no eran lo suficientemente sensibles.
Como muchos otros cazadores de exoplanetas, Kepler utilizó el método de tránsito , donde un planeta pasa por delante de su estrella, como se ve desde nuestro punto de vista aquí en la Tierra. A medida que el planeta transita frente a la estrella, bloquea una pequeña cantidad de luz proveniente de la estrella, que luego puede ser medida por los astrónomos. Como René Heller del Instituto Max Planck, primer autor de ambos artículos, explicó:
“Los algoritmos de búsqueda estándar intentan identificar caídas repentinas en el brillo. En realidad, sin embargo, un disco estelar aparece un poco más oscuro en el borde que en el centro. Cuando un planeta se mueve frente a una estrella, por lo tanto, inicialmente bloquea menos luz estelar que en la mitad del tránsito. La atenuación máxima de la estrella se produce en el centro del tránsito justo antes de que la estrella se vuelva gradualmente más brillante nuevamente”.

Concepto artístico de Kepler-186f, el primer exoplaneta del tamaño de la Tierra encontrado en órbita en la zona habitable de su estrella. Un número creciente de tales mundos se ha encontrado en los últimos años, incluidos los 18 nuevos exoplanetas que se acaban de anunciar. Imagen vía NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle .

Como era de esperar, los planetas más grandes son los más fáciles de detectar, ya que bloquean más luz de sus estrellas durante un tránsito. La cantidad de luz bloqueada por planetas más pequeños se puede pasar por alto fácilmente, ya que puede ser difícil distinguirla de las fluctuaciones naturales del brillo de la estrella y del ruido de fondo que forma parte de este tipo de observaciones.

El nuevo algoritmo Transit Least Squares mejora la sensibilidad del método de tránsito, lo que facilita la búsqueda de planetas más pequeños como la Tierra, como dijo Michael Hippke, del Observatorio Sonneberg:
“Nuestro nuevo algoritmo ayuda a dibujar una imagen más realista de la población de exoplanetas en el espacio. Este método constituye un importante paso adelante, especialmente en la búsqueda de planetas similares a la Tierra”.

Todos los nuevos planetas fueron encontrados en datos del K2. parte de la misión Kepler. La fase K2 se inició después de que la misión principal terminara en 2013, después de un mal funcionamiento técnico con las ruedas de reacción del telescopio, lo que ayudó a mantener estable a Kepler para sus observaciones de estrellas (K2 finalizó en 2018). Estos investigadores volvieron a analizar las 517 estrellas de K2 que se sabía que tenían al menos un planeta cada una.

El método de tránsito busca exoplanetas cuando pasan frente a sus estrellas. El nuevo y más sensible algoritmo de mínimos cuadrados de tránsito puede detectar planetas más pequeños como la Tierra. Imagen vía NASA / SDO (Sol), MPS / René Heller.

Entonces, ¿cómo son estos nuevos planetas?
Desafortunadamente, la mayoría de ellos no son buenos candidatos para la vida, orbitando sus estrellas más cerca de lo que se había visto antes, con temperaturas que oscilan entre más de 212 grados Fahrenheit (100 grados Celsius) y 1,832 grados Fahrenheit (1,000 grados Celsius). Uno de ellos, sin embargo, el EPIC 201238110.02, orbita dentro de su estrella, zona habitable de, la región alrededor de una estrella donde puede existir agua líquida. EPIC 201238110.02 es 1.87 veces el diámetro de la Tierra y 522 años luz de distancia.

El primer planeta, K2-32e, orbita la estrella EPIC 205071984 y es el cuarto planeta conocido en ese sistema. Los otros tres planetas son todos de tamaño Neptuno.

Ahora se espera que, utilizando los mínimos cuadrados de tránsito, los astrónomos puedan encontrar al menos otros 100 planetas del tamaño de la Tierra en los datos de la fase de misión principal de Kepler. Esto es un buen augurio para descubrir muchos más mundos similares con otros telescopios, como el satélite TESS en órbita, de la NASA, el miembro más nuevo de la familia de cazadores de planetas, que retomó donde Kepler se quedó.

El PLATO de la Agencia Espacial Europea es otra misión que se beneficiará de estos resultados con el nuevo algoritmo, según Laurent Gizon , director gerente del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar:
“Este nuevo método también es particularmente útil para prepararse para la próxima misión de PLATO que lanzará la Agencia Espacial Europea en 2026”.

Los 18 nuevos exoplanetas fueron descubiertos en datos del Telescopio Espacial Kepler, que terminó su misión a fines de 2018. Imagen a través de la NASA.

Se espera que los futuros telescopios, tanto espaciales como terrestres, encuentren miles de exoplanetas más en los próximos años, incluidos los que son del tamaño de la Tierra, como estos 18 nuevos. Algunos telescopios, como el próximo Telescopio Espacial James Webb de la NASA, también podrán analizar las atmósferas de algunos de esos mundos distantes, en busca de traza de gases que puedan ser un signo de vida.

Conclusión: Con otros 18 exoplanetas del tamaño de la Tierra que se encuentran escondidos en los datos de Kepler, los astrónomos continúan confirmando que este tipo de mundo rocoso no solo existe en otros lugares, sino que también son bastante comunes. Aún se desconoce cuántos de ellos pueden convertirse en habitables para algún tipo de vida, pero estos descubrimientos nos acercan más a la búsqueda de la primera evidencia de vida fuera de nuestro sistema solar.


FUENTE: EarthSky – publicación de Paul Scott Anderson en ESPACIO titulado “Astronomers find 18 more Earth-sized exoplanets in Kepler data”
(Los Astrónomos encuentran 18 Exoplanetas del Tamaño de la TIERRA en los datos de KEPLER) - 27 de mayo de 2019


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domingo, 26 de mayo de 2019

LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL (IA) PUEDE DECODIFICAR PENSAMIENTOS


Es capaz de replicar imágenes de caras vistas o imaginadas por personas

Investigadores franceses han utilizado la Inteligencia Artificial para decodificar pensamientos y replicar en una red neuronal artificial las caras que veían o imaginaban personas mientras sus cerebros eran observados con imágenes de resonancia magnética.
En la imagen, la columna A refleja algunas de las caras presentadas a los sujetos de la investigación. La columna B presenta las caras reconstruidas por la IA a partir de los patrones cerebrales de los sujetos. La columna C representa las caras reconstruidas por un modelo clásico de IA. Crédito: © Rufin VanRullen & Leila Reddy.INSB.

Investigadores del Instituto de Ciencias Biológicas de la Universidad de Toulouse (Francia)  han utilizado la Inteligencia Artificial (IA) para descifrar la actividad cerebral registrada en imágenes por resonancia magnética funcional (FMRI) y reconstruido esas imágenes, vistas o imaginadas por personas, en una red neuronal artificial. 

Utilizaron una técnica de IA conocida como aprendizaje profundo para entrenar una red de neuronas artificiales a representar más de 200.000 caras de una base de datos de celebridades. 

El aprendizaje profundo es una técnica que imita la forma de aprendizaje humano utilizando algoritmos. Desarrolla otra forma de inteligencia artificial conocida como aprendizaje automático en la medida que incorpora complejidad al aprendizaje mecanizado. 

Las caras representadas en la red neuronal artificial tenían 1.024 expresiones diferentes, como diferentes niveles de sonrisa, cejas, colores de la piel, género, con las cuales la red artificial podía crear nuevas caras. 

Los investigadores recurrieron una nueva técnica de IA, la 
Red generativa antagónica (GAN), capaz de generar rostros de personas que no existen, para conseguir la multiplicación de las caras originales presentadas a la red neuronal artificial. 

GAN es capaz de esta proeza porque emplea dos redes neuronales para contrastar datos almacenados en ambas redes y generar a partir de esta combinación de información, caras con perfiles reales, ajustadas a los modelos originales. 

Dos redes neuronales comparadas  
En esta investigación, GAN permitió a los investigadores comparar dos redes neuronales diferentes: una era la red neuronal correspondiente a los participantes voluntarios en la investigación, y la otra red neuronal era la red artificial que tenía almacenadas las 200.000 caras originales con 1.024 expresiones diferentes. 

El acceso a la red neuronal biológica  lo obtenía GAN a través de las imágenes de la actividad cerebral obtenida de los voluntarios mediante FMRI, que muestra imágenes de las regiones cerebrales activas al ejecutar una tarea determinada (en este caso, ver una cara).
El sistema pudo comparar las imágenes de más de 8.000 caras presentadas a los voluntarios en el experimento, con las imágenes de caras representadas en la red neuronal artificial. A continuación, tradujo los patrones FMRI de los cerebros humanos y replicó las caras que veían los sujetos. 

El resultado fue sorprendente: las caras replicadas por la red neuronal artificial fueron reconocibles en más del 95 por ciento de los casos, superando la fiabilidad de modelos anteriores de reconstrucción de caras, que era del 85 por ciento. 

Una aportación adicional y no menos significativa de esta investigación es que ha permitido especificar las áreas del cerebro humano implicadas en el tratamiento de caras y, más particularmente, el tratamiento de género, que se sitúan en las zonas occipital y temporal.


También la imaginación 
Otro resultado relevante es que el sistema fue capaz de reconstruir caras aunque los voluntarios de la investigación no estuvieran viendo ninguna, sino solo imaginándola. En este caso, la fiabilidad de la red neuronal artificial fue del 80 por ciento. 

Los investigadores destacan en un 
comunicado que este sistema de IA, que puede leer y comprender la información sensorial presente en el cerebro, ayudará a resolver muchas cuestiones pendientes en neurociencia sobre el tratamiento neuronal de las caras. 

Consideran asimismo que este modelo de aprendizaje profundo de la IA puede compararse con las representaciones que realiza el cerebro humano para aprender, que usa la abstracción (concepto de cara) para construir conocimiento (nuevas caras) a partir de un concepto precedente. 

Añaden que descifrar información sensorial a partir de la actividad cerebral es un gran desafío tecnológico y un tema fundamental para la neurociencia del siglo XXI, y que su investigación representa un hito en este recorrido. 


Mientras que, en los últimos 15 años, los modelos clásicos han sido capaces de decodificar de manera confiable la actividad cerebral sobre objetos pertenecientes a diferentes categorías (caras vs casa, por ejemplo), no han conseguido diferenciar objetos de la misma categoría (caras sonriendo vs cara triste, por ejemplo), una barrera que el nuevo trabajo ha superado.

El trabajo investigativo titulado “Reconstructing faces from  fMRI patterns using Deep generative neural networks”, Rufin VanRullen, Leila Reddy se encuentra en Communications Biology, Volume 2, Article number: 193 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/s42003-019-0438-y - 21 de mayo de 2019.

FUENTE: TENDENCIAS 21 / Tendencias Científicas -24 de mayo de 2019



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