20 marzo 2009

Scienziati sviluppano chip per emulare cervello umano

"Sappiamo che il cervello ha una sorprendente capacità computazionale", è il commento di Karlheinz Meier, un fisico dell'Università di Heidelberg. "È evidente che c'è qualcosa da imparare dalla biologia. Credo che i sistemi che andremo a sviluppare potrebbero far parte di una nuova rivoluzione nella tecnologia dell'informazione". Sono le parole di Meier che sta coordinando il progetto FACETS sostenuto dall'UE, progetto che riunisce scienziati di 15 istituzioni in sette paesi. Ispirata dalla ricerca in neuroscienze, si sta cercando di costruire un computer "neurale" che funzionerà come il cervello, ma su scala molto più ridotta. Il cervello umano è spesso simile a un computer, ma si differenzia da tutti gli altri computer in tre importanti modi: consuma una potenza molto bassa, funziona bene anche se i suoi componenti si guastano, e sembra funzionare senza alcun software. Come è possibile? Nessuno lo sa ancora, ma all'interno del team FACETS si sta completando uno studio esaustivo delle cellule del cervello - i famosi neuroni - per sapere esattamente come funzionano, come questi si collegano gli uni agli altri e come la rete è in grado di 'imparare' a fare cose nuove. L'obiettivo è quello di costruire un 'computer neurale' che emula il cervello. Il primo sforzo è una rete di 300 neuroni e mezzo milione di sinapsi su un singolo chip. Il team ha utilizzato l'elettronica analogica per rappresentare i neuroni e l'elettronica digitale per rappresentare la comunicazione tra di essi. Si tratta di una combinazione unica. Come potremmo utilizzare un computer neurale? Meier sottolinea che i computer digitali sono costruiti su principi che semplicemente non si applicano a dispositivi modellati sul cervello. Per farli funzionare c'è bisogno di una nuova teoria del calcolo. Un altro gruppo FACETS è già a lavoro su questo. "Dopo aver capito i principi di base si può sperare di sviluppare ulteriormente l'hardware, perché la biologia non necessariamente trova sempre la soluzione migliore." I computer neurali potrebbero essere realizzati in solo cinque anni. "Il primo passo potrebbe essere un add-on per il vostro computer di casa, un dispositivo per gestire i dati di input molto complessi e per fornire una semplice decisione", spiega Meier. "Un esempio potrebbe essere una ricerca su Internet." Ma a lungo termine, computer neurali potrebbero essere impiegati ovunque ci sono decisioni complesse e difficili da prendere.
Meier ricorda che il calcolo neurale, con le sue esigenze di bassa potenza e la tolleranza dei guasti, può consentire di ridurre i componenti a dimensioni molecolari. "Possiamo essere in grado di realizzare dispositivi di elaborazione radicalmente diversi con sorprendenti prestazioni che, a un certo punto, possano avvicinare le prestazioni del cervello umano - o anche andare al di là di essa!" Da: Physorg. Cross posted su Beyond Human.

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