A study on the fruit fly sheds light on how memories work/Un estudio sobre la mosca de la fruta arroja luz sobre cómo funcionan los recuerdos
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A study published in Neuromorphic Computing and Engineering draws inspiration from the fruit fly (Drosophila melanogaster) to create a new artificial intelligence algorithm called Spi-Fly. The key lies in how its tiny brain processes information incredibly efficiently. The algorithm mimics two brilliant biological strategies of the fly's brain. The fly doesn't follow a scent linearly. It uses a strategy called "edge following," moving along the edges of the scent trail.
Un estudio publicado en Neuromorphic Computing and Engineering se inspira en la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) para crear un nuevo algoritmo de inteligencia artificial llamado Spi-Fly. La clave está en cómo su minúsculo cerebro procesa la información de manera increíblemente eficiente. El algoritmo imita dos estrategias biológicas brillantes del cerebro de la mosca. La mosca no sigue un olor de forma lineal. Utiliza una estrategia llamada "seguimiento de bordes", moviéndose por los bordes de la estela de olor.
A group of neurons in its brain (FC2 neurons) acts like a compass, storing a "directional memory" each time it loses the scent trail so it knows which way to turn to find it again. This demonstrates a short-term memory and a dynamic spatial map far more complex than previously thought. To identify odors without exhausting its energy, the fly's brain uses a method called scattered encoding. When it detects an odor, the signal doesn't activate all neurons, but is randomly projected to an intermediate layer where only a few specific neurons fire.
Un grupo de neuronas en su cerebro (las neuronas FC2) actúa como una brújula, guardando un "recuerdo direccional" cada vez que pierde el rastro del aroma para saber hacia dónde girar y reencontrarlo. Esto demuestra una memoria a corto plazo y un mapa espacial dinámico mucho más complejos de lo que se creía. Para identificar olores sin agotar su energía, el cerebro de la mosca usa un método llamado codificación dispersa. Cuando detecta un olor, la señal no activa todas las neuronas, sino que se proyecta de forma aleatoria a una capa intermedia donde solo se encienden unas pocas neuronas específicas.
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This creates a unique pattern, something like a "neural barcode," for each odor. This method drastically reduces signal overlap and minimizes energy consumption. The Spi-Fly algorithm replicates this three-layer neural network, achieving two crucial advantages over conventional AI. First, it can classify odors (and potentially other data) with high accuracy after being exposed to very few samples, unlike AI that requires millions of data points.
Esto crea un patrón único, algo parecido a un "código de barras neuronal" para cada olor. Con este método se reduce drásticamente el solapamiento entre señales y minimiza el coste energético. El algoritmo Spi-Fly replica esta red neuronal de tres capas, consiguiendo dos ventajas cruciales sobre la IA convencional. Por un lado puede clasificar olores (y potencialmente otros datos) con gran precisión tras haber sido expuesto a muy pocas muestras, a diferencia de las IA que necesitan millones de datos.
On the other hand, it solves the problem of "catastrophic forgetting," common in other neural networks, where learning something new causes forgetting what was previously learned. The Spi-Fly algorithm assigns new "barcodes" to new information without interfering with old memories. The potential applications are very promising. By mimicking the efficiency of an insect's brain, Spi-Fly could be a major breakthrough for the robotics and computing of the future. Its creators are already collaborating with several universities to integrate this algorithm into neuromorphic hardware; that is, microchips that physically mimic the brain's behavior through electrical impulses.
Por otro lado resuelve el problema del "olvido catastrófico", común en otras redes neuronales, donde aprender algo nuevo hace que se olvide lo anterior. El algoritmo Spi-Fly asigna nuevos "códigos de barras" a la nueva información sin interferir con los recuerdos antiguos. Las aplicaciones potenciales son muy prometedoras. Al imitar la eficiencia del cerebro de un insecto, Spi-Fly podría ser un gran avance para la robótica y la computación del futuro. Sus creadores ya colaboran con varias Universidades para integrar este algoritmo en hardware neuromórfico; es decir, microchips que imitan físicamente el comportamiento del cerebro mediante impulsos eléctricos.
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Autonomous search and rescue robots equipped with this algorithm could navigate chaotic environments by following a scent trail (such as that of a gas leak or a person) with unprecedented efficiency, without requiring a constant connection to large data centers to process the information. Medical diagnostic devices could be created; the ability to "smell" complex chemical patterns with small samples could lead to wearable devices capable of diagnosing diseases through breath analysis with far greater accuracy and speed.
Los robots autónomos de búsqueda y rescate que estén dotados de este algoritmo, podrían navegar en entornos caóticos siguiendo el rastro de un olor (como el de una fuga de gas o el de una persona) con una eficiencia sin precedentes, sin necesidad de una conexión constante a grandes centros de datos para procesar la información. Podrían crearse dispositivos médicos de diagnóstico, la capacidad de "oler" patrones químicos complejos con pocas muestras podría llevar a dispositivos portátiles capaces de diagnosticar enfermedades a través del aliento con una precisión y rapidez muy superiores.
Spi-Fly is designed to be compatible with neuromorphic hardware, which mimics the brain's structure to be much more energy-efficient. This would allow for the creation of powerful AI devices that run on small batteries, ideal for phones, drones, or remote sensors. This discovery, led by the Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) in collaboration with other universities, is a perfect example of how biology can offer elegant and efficient solutions to the most complex problems of modern technology.
Spi-Fly está diseñado para ser compatible con hardware neuromórfico, que imita la estructura del cerebro para ser mucho más eficiente energéticamente. Esto permitiría crear dispositivos de IA potentes que funcionen con baterías pequeñas, ideales para teléfonos, drones o sensores remotos. Este descubrimiento, liderado por el Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) en colaboración con otras universidades, es un ejemplo perfecto de cómo la biología puede ofrecer soluciones elegantes y eficientes a los problemas más complejos de la tecnología moderna.
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https://www.independent.co.uk/news/science/forgotten-memory-brain-restored-silent-b3029127.html
Wow! 🧠🪰 This is incredible that a very small brain can lead to much more smart AI! Spi-Fly’s way of learning with very little data without forgetting too much is very useful for machines like robots, drones, or low energy devices.
Es interesante este estudio del cerebro de la mosca. Ya decía yo porque las moscas son tan rápidas en movimiento, algo debe tener ese minúsculo cerebro para activarse tan rápido.
Esperemos entonces que sucederá con las moscas...pudiera ser su fin..¿Quien sabe?
Gracias por compartir..!
Me llamó la atención que las neuronas FC2 actúen como una brújula guardando un “recuerdo direccional” cada vez que pierden el rastro; eso suena a lo que buscamos en IA de bajo consumo. La estrategia de “edge following” de la mosca no es lo mismo que seguir una línea recta, la diferencia se nota en eficiencia. Esto es genial para diseñar sistemas más prácticos 🚀
Mirá, esas neuronas FC2 que guardan un “recuerdo direccional” me recuerdan a la brújula que Dios deja en nuestro corazón cuando perdemos el rumbo. Pensá que, así como la mosca sigue el borde del olor, la fe nos guía por los límites de la incertidumbre. Es así nomás, la vida misma es un mapa que se escribe con cada paso.
Queridos hermanos, la descripción de las neuronas FC2 como una brújula que guarda “recuerdo direccional” me recuerda que el Señor también nos orienta cuando perdemos el camino de la fe. En mi experiencia, la “codificación dispersa” de la mosca refleja cómo la Escritura a veces ilumina solo unas pocas áreas del corazón, pero basta para guiarnos. 🙏