Miranda Schwacke, estudiante de doctorado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), investiga cómo la computación inspirada en el cerebro humano puede contribuir a una inteligencia artificial más sostenible.
Schwacke forma parte de Kitchen Matters, un grupo de estudiantes de posgrado que utiliza la comida y herramientas de cocina para explicar conceptos científicos a través de videos cortos y eventos de divulgación. La joven ha explorado temas como la razón por la cual el chocolate se “seiza” al derretirse y cómo elaborar isomalt, el azúcar utilizado en películas de acción.
En una de sus iniciativas, Schwacke investigó cómo construir una casa de jengibre estructuralmente sólida. Para ello, examinó diferentes recetas y se centró en la cantidad de mantequilla utilizada, ya que este ingrediente afecta la textura de las galletas. Su hipótesis sugería que reducir la mantequilla generaría un jengibre más denso y resistente.
Investigación en computación neuromórfica
Este mismo interés por las propiedades de los materiales guía su investigación sobre el alto costo energético de la computación, especialmente en la inteligencia artificial. Actualmente, Schwacke desarrolla nuevos materiales y dispositivos para la computación neuromórfica, que simula el funcionamiento cerebral al procesar y almacenar información simultáneamente.
En este contexto, estudia sinapsis iónicas electroquímicas, dispositivos diminutos que pueden ajustarse para cambiar su conductividad, similar a cómo los neuronas fortalecen o debilitan conexiones en el cerebro. Schwacke señala que entrenar modelos de IA grandes consume una cantidad significativa de energía, mientras que el cerebro humano utiliza mucho menos en comparación.
Su asesora, Bilge Yildiz, resalta que la eficiencia del cerebro radica en que la información no necesita trasladarse constantemente. “Las conexiones entre nuestras neuronas, llamadas sinapsis, son donde procesamos información. Aquí se transmiten las señales y se almacenan en el mismo lugar”, explica Yildiz.
Trayectoria personal y profesional
Desde pequeña, Schwacke fue influenciada por su madre, bióloga marina, y su padre, ingeniero eléctrico. “La ciencia siempre fue parte de cómo entendía el mundo”, comenta. Inicialmente, soñaba con ser paleontóloga, pero luego su interés se amplió al unirse a un equipo de robótica en la escuela secundaria.
Posteriormente, participó en un programa de investigación sobre células solares sensibilizadas por colorantes, lo que alimentó su deseo de contribuir a fuentes de energía renovables. Tras finalizar la secundaria, continuó sus estudios en el Instituto de Tecnología de California (Caltech), donde se especializó en ciencia de materiales.
En MIT, se unió al laboratorio de Yildiz, donde estudian el movimiento de átomos cargados a través de materiales en tecnologías como celdas de combustible. La investigación de Schwacke se centra en entender cómo la inserción de iones de magnesio en óxido de tungsteno altera la resistencia eléctrica de los dispositivos.
Desafíos y logros
Su trabajo ha sido reconocido con una Beca MathWorks de la Escuela de Ingeniería por su uso de herramientas informáticas en el análisis de datos. Yildiz describe su investigación como un avance hacia la solución de uno de los mayores desafíos de la inteligencia artificial: la creciente demanda de energía para la computación.
Schwacke también destaca la importancia de su participación en la comunidad. A través de Kitchen Matters, organiza eventos de divulgación científica para niños, fomentando su interés en la ciencia. Además, ha ocupado cargos en el consejo estudiantil de su departamento y ha liderado talleres para motivar a jóvenes a seguir carreras científicas.
“La capacidad de comunicar es fundamental para construir comunidad. Ayuda a difundir ideas y a mantenernos cuerdos durante el doctorado”, concluye. Tras finalizar su doctorado, Schwacke aspira a inspirar a la próxima generación de científicos y ingenieros en el ámbito académico.