Un nuevo algoritmo matemático permite procesar mejor el ruido

Los humanos tenemos 200 millones de receptores de luz en los ojos, de 10 a 20 millones de receptores consagrados al olfato, pero sólo 8.000 receptores especializados en el sonido. Sin embargo, a pesar de tan minúsculo número, el sistema auditivo es el más rápido de los cinco sentidos. Los científicos atribuyen esta diferencia a una serie de rápidos cálculos desarrollados en el cerebro que traducen los modestos datos de entrada en una sofisticada comprensión. Esos cálculos son más precisos que cualquier programa existente en la actualidad para el análisis del sonido.

Los resultados de esta nueva investigación pueden ser un gran descubrimiento en el análisis del sonido, ya que ofrecen un método matemático o "algoritmo" que es perfecto para transformar el sonido en una representación visual, superando a los métodos actuales. Según sus creadores, este algoritmo sobrepasa en sus resultados a todo lo que existe en el mercado como método general de análisis del sonido. De hecho, podría ser realmente el mismo tipo de método que usa el cerebro.

Marcelo Magnasco, profesor y director del Laboratorio de Física Matemática de la Universidad Rockefeller, colaboró con Timothy Gardner, del MIT, para conseguir que los ordenadores puedan procesar rápidamente los sonidos complejos y cambiantes de la misma manera que lo hace el cerebro.

Encontraron un método matemático que transforma la tasa de cambio y los datos de frecuencia de un sonido, en un conjunto de puntos con los que se puede hacer un histograma (un mapa visual, bidimensional, de la forma en que las frecuencias individuales de un sonido se mueven en el tiempo).

Cuando probaron su técnica contra las usadas por otros programas de análisis del sonido, encontraron que la suya les da una capacidad mucho mayor para aislar, de entre todo el ruido circundante, el sonido concreto en el que estén interesados.

Las aplicaciones son inmensas, abarcando la mayoría de los campos de la ciencia y la tecnología. Además, las aplicaciones tampoco se limitan al sonido.

La técnica puede usarse para cualquier conjunto de datos en el que una serie de puntos de tiempo se yuxtaponen con frecuencias discretas las cuales conviene recoger. Tanto el radar como el sonar dependen de este tipo de análisis de tiempo-frecuencia.

Actualmente, con el radar se puede, por ejemplo, distinguir un helicóptero. Con este algoritmo, se podría observar cada una de sus aspas.

Este algoritmo también sería útil en un software de reconocimiento del habla, en exámenes médicos como los electroencefalogramas (EEG) y, para los geólogos, en determinar con más eficacia la composición del subsuelo.

Con este algoritmo, algún día los investigadores quizá puedan dotar a los ordenadores de la misma agudeza aditiva que los oídos humanos, y dar a los implantes cocleares el poder de 8.000 células auditivas.