FACETS: il primo chip che simula un cervello umano

Gadget e Hi-Tech     Autore: Alessandro Crea Aggiungi un commento

Creare circuiti in grado di mimare la struttura e le funzioni del cervello umano: è il sogno della cibernetica. Ora un team internazionale di scienziati sembra sia riuscito per la prima volta ad ottenere qualcosa di molto simile. Utilizzando tecniche convenzionali per la produzione dei normali chip, è stato creato un primo prototipo con 384 neuroni e 100.000 sinapsi, ma l’ultima versione è basata su una struttura di 200.000 neuroni e 50 milioni di sinapsi. Siamo di fronte all’alba di una nuova era, al cui orizzonte si profila il primo androide della storia dell’umanità?

È composto di silicio, transistor e condensatori, come qualsiasi altro processore attuale, ma è in grado di apprendere in una maniera più simile a quella dell’uomo di quanto sia mai stato possibile realizzare finora con una macchina. Il sogno della cibernetica, quello di riprodurre la complessa struttura cerebrale che rende l’uomo unico in tutto il regno animale, sembrerebbe dunque che stia iniziando ad avverarsi, anche se ovviamente siamo ancora lontani dal riuscire a riprodurre una mente umana. Karlheinz Meier, uno dei fisici che sta coordinando il lavoro del team dietro il progetto denominato FACETS (Fast Analog Computing with Emergent Transient States), ricorda, infatti, che la versione attuale del chip riproduce solo una frazione di un cervello umano. L’obiettivo è comunque quello di riuscire a mimare completamente la nostra struttura cerebrale, per impiegarla nello sviluppo di computer ancora più potenti.

Non si tratta comunque dell’unico progetto a muoversi in questa direzione. Un altro che mostra molte analogie, ma anche profonde differenze, con esso si chiama Blue Brain Project, è guidato da Henry Markram, presso l’Ecole Polytechnique Fédérale di Losanna, in Svizzera, ed impiega vasti database di dati biologici raccolti da neurologi per creare un’enorme e realistica simulazione complessa del cervello con l’impiego di un supercomputer IBM.

Ma si sa, quando si tratta del proprio lavoro, ciascuno è convinto che sia il migliore. Markram infatti ha commentato FACETS dicendo che si tratta di un progetto ancora grezzo, poiché il chip lavora più come un computer accelerato che non come un encefalo e che inoltre con esso non è possibile studiare gli effetti di droga o alcool sul cervello, appunto perché non si tratta di una simulazione. Meier ha ribadito invece la bontà del proprio approccio, dicendo che “più che simulare i neuroni, noi li stiamo costruendo”.

Il vantaggio di questo approccio rispetto alla simulazione, spiega ancora Meier, consiste nel permettere ai ricercatori di ricreare una struttura simile a quella del cervello umano e davvero parallela. Far lavorare le simulazioni in tempo reale richiede un’enorme potenza elaborativa, mentre i modelli fisici possono essere molto più veloci e sono più scalabili. “Il nostro prototipo può operare 100.000 volte più velocemente di un vero cervello umano” aggiunge ancora Meier, “permettendoci di simulare un giorno in un secondo”.

FACETS e Blue Brain Project non sono comunque soli, ad esempio c’è un progetto simile in corso anche alla Stanford University; ma la cosa che rende il lavoro del gruppo di ricerca capitanato da Meier il più avanzato attulmente, è proprio la capacità di simulare le sinapsi. “Mentre i neuroni sono abbastanza semplici, per le sinapsi bisogna impiegare un algoritmo distribuito molto potente” spiega proprio Markram, tra l’altro sviluppatore dell’algoritmo in questione, chiamato Spike Timing Dependent Plasticity, il quale permette al dispositivo di imparare ed adattarsi alle nuove situazioni.

A prescindere comunque da quale si rivelerà essere l’approccio migliore per riprodurre il comportamento del cervello umano, la cosa certa è che ormai una nuova era di scoperte e sviluppi è iniziata e le cui implicazioni etiche e scientifiche sono ancora molto oscure, ma altrettanto interessanti e stimolanti.

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