Computación y sistemas neuronales

El programa de Computación y Sistemas Neuronales ( CNS, por sus siglas en inglés) se estableció en el Instituto Tecnológico de California en 1986 con el objetivo de formar a estudiantes de doctorado interesados ​​en explorar la relación entre la estructura de circuitos/redes neuronales y los cálculos que se realizan en dichos sistemas, ya sean naturales o sintéticos. El programa se diseñó para fomentar el intercambio de ideas y la colaboración entre ingenieros, neurocientíficos y teóricos.

A principios de la década de 1980, tras haber sentado las bases de VLSI, ^{[ 1 ]} Carver Mead se interesó en explorar las similitudes entre la computación realizada en el cerebro y el tipo de computación que se podía llevar a cabo en circuitos electrónicos analógicos de silicio. Mead se unió al premio Nobel John Hopfield , quien estudiaba los fundamentos teóricos de la computación neuronal , ^{[ 2 ]} para ampliar su estudio. El primer curso conjunto de Mead y Hopfield en esta área se tituló "Física de la Computación"; Hopfield impartió clases sobre su trabajo en redes neuronales y Mead sobre su trabajo en el área de recreación de estructuras neuronales en circuitos electrónicos altamente integrados. ^{[ 3 ]} Dado el interés entre estudiantes y profesores, decidieron ampliar estos temas al año siguiente. El premio Nobel Richard Feynman se unió a ellos y surgieron tres cursos distintos: el de Hopfield sobre redes neuronales, el de Mead sobre circuitos analógicos neuromórficos, ^{[ 4 ]} y el curso de Feynman sobre la física de la computación. ^{[ 3 ] [ 5 ]} En este punto, Mead y Hopfield se dieron cuenta de que estaba surgiendo un nuevo campo en el que los científicos neuronales y las personas que hacían los modelos y circuitos informáticos se comunicaban entre sí.

En el otoño de 1986, John Hopfield impulsó la creación de un programa de doctorado interdisciplinario para dar origen a una comunidad académica que estudiara cuestiones surgidas en la interfaz entre la neurobiología y la ingeniería eléctrica, la informática y la física. Se denominó Computación y Sistemas Neuronales (CNS). El tema unificador del programa era la relación entre la estructura física de un sistema computacional (hardware físico o biológico), la dinámica de su funcionamiento y los problemas computacionales que puede resolver eficientemente. La creación de este programa multidisciplinario se deriva en gran medida de los avances en varios frentes previamente no relacionados: el análisis de sistemas neuronales complejos tanto a nivel de célula individual como de red ^{[ 6 ]} utilizando una variedad de técnicas (en particular, registros de patch clamp , electrofisiología intracelular y extracelular de unidades individuales y múltiples en animales despiertos y técnicas de neuroimagen funcional, como la resonancia magnética funcional (fMRI)), el análisis teórico de estructuras nerviosas ( neurociencia computacional ) y el modelado de redes neuronales artificiales para fines de ingeniería. ^{[ 2 ]} El programa comenzó con un pequeño número de profesores ya existentes en las distintas divisiones. Entre los primeros profesores fundadores se encontraban Carver Mead , John Hopfield , David Van Essen , Geoffrey Fox, James Bower , Mark Konishi, John Allman, Ed Posner y Demetri Psaltis . Ese mismo año, se contrató al primer profesor externo, Christof Koch .

Desde 1990, aproximadamente 110 estudiantes de posgrado han obtenido un doctorado en SNC y 14 una maestría en SNC. Alrededor de dos tercios de los graduados en SNC siguieron una carrera académica, mientras que el resto fundó o se unió a empresas emergentes. Durante este tiempo, la duración promedio del doctorado ha sido de 5,6 años.

Durante este período, los directores ejecutivos del Programa CNS fueron John Hopfield , Demetri Psaltis , Christof Koch y Pietro Perona . El director ejecutivo actual es Thanos Siapas. ^{[ 7 ]}

El profesorado de CNS fundó y cofundó varias conferencias y talleres:

• Reunión de Snowbird sobre redes neuronales para la computación, en 1984.
• Sistemas de Procesamiento de Información Neuronal (NIPS, por sus siglas en inglés) en 1987.
• Métodos en Neurociencia Computacional en el Laboratorio de Biología Marina en Woods Hole , en 1988.
• La Escuela de Verano de Telluride sobre Ingeniería de Sistemas Neuromórficos , en 1993.

• Instituto de Neuroinformática de Zúrich, Suiza.
• El Centro Interdisciplinario de Computación Neuronal de la Universidad Hebrea de Jerusalén, Israel.

• David JC MacKay – Catedrático de Filosofía Natural en el Departamento de Física de la Universidad de Cambridge y asesor científico principal del Departamento de Energía y Cambio Climático del Reino Unido (DECC).
• Bruno Olshausen – Director del Centro Redwood de Neurociencia Teórica, Universidad de California, Berkeley .
• Kwabena Boahen Archivado el 30-07-2011 en Wayback Machine – Profesor de Bioingeniería, Universidad de Stanford .
• Misha Mahowald
• Erik Winfree – Profesor, Instituto Tecnológico de California .
• Laurent Itti – Profesor, Universidad del Sur de California .
• Tobias Delbruck – Profesor de Física e Ingeniería Eléctrica, ETH Zúrich .
• Shih-Chii Liu – Profesor de la Universidad de Zúrich y colíder del Grupo de Sensores del Instituto de Neuroinformática de la Universidad de Zúrich .
• Maneesh Sahani – Director de la Unidad de Neurociencia Computacional Gatsby , University College London .

• Shirley K. Cohen, Entrevista con Carver Mead . Archivos del Instituto Tecnológico de California. ( PDF )

• Sitio web del programa CNS en Caltech.
• Graduados del programa CNS
• Profesorado del programa CNS