Un estudio innovador de investigadores de la Universidad de Columbia revela que las redes neuronales pueden crecer orgánicamente en anchura, profundidad y tiempo, y que el tiempo que tardan en procesar información refleja los tiempos de reacción humanos.
La investigación
Eivinas Butkus, Kedar Garzón Gupta y Nikolaus Kriegeskorte diseñaron una red neuronal convolucional recurrente que podía decidir qué tan ancha, profunda y cuántos pasos recurrentes (tiempo) utilizaba. Agregaron términos de costo diferenciables para cada recurso —anchura (número de unidades por capa), profundidad (número de capas) y tiempo (número de pasos recurrentes)— y entrenaron la red en tareas de reconocimiento de objetos. Al ajustar la "presión" sobre cada costo, la red espontáneamente desarrolló diferentes arquitecturas: ancha y superficial, profunda y estrecha, o algo intermedio. El equipo descubrió que los tres recursos podían intercambiarse entre sí para lograr una precisión determinada. Por ejemplo, reducir la profundidad a la mitad podía compensarse duplicando la anchura o agregando más pasos recurrentes. Además, cuando las entradas estaban parcialmente ocluidas, la red automáticamente tomaba más pasos recurrentes — "pensaba más tiempo" en problemas más difíciles. Sorprendentemente, el tiempo que el modelo dedicaba a cada imagen se correlacionaba con los tiempos de reacción humanos en la misma tarea de reconocimiento de objetos (r = 0,62, p < 0,001).
Por qué es importante
Este hallazgo sugiere que nuestros cerebros también pueden intercambiar recursos espaciales (número de neuronas, área cortical) contra recursos temporales (tiempo de procesamiento). El hecho de que una simple penalización de costo pueda producir un comportamiento similar al del cerebro indica que la evolución y el desarrollo podrían usar principios similares. Para ti, esto significa que tu cerebro está constantemente equilibrando velocidad y precisión, y que tomar más tiempo en un problema puede compensar recursos neurales limitados. También valida por qué las tareas de tiempo de reacción se usan en pruebas de CI: aprovechan este intercambio fundamental.
Qué puedes hacer
Practica tareas que requieran velocidad y precisión, como rompecabezas cronometrados o juegos de memoria. Cuando reduces la velocidad para resolver un problema correctamente, estás realizando un procesamiento más profundo, una versión natural de agregar más "pasos de tiempo". Con el tiempo, tu cerebro puede volverse más eficiente en la asignación de recursos.
Fuente: arXiv q-bio.NC
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