Nonostante il fatto che parliamo molto spesso di intelligenza artificiale, c'è una differenza fondamentale nella struttura del cervello umano e del cervello delle macchine: questa è la loro struttura. Le reti neurali costruite sui neuroni, sui chip e sui transistor non sono la stessa cosa. Tuttavia, una scoperta piuttosto interessante è stata fatta dagli scienziati dell'Università della California, James Giemsevsky e Adam Stig. Loro, come riporta la redazione di phys.org, hanno creato un chip che è molto simile nella struttura al cervello umano. E questo potrebbe essere il primo passo verso la creazione di macchine veramente pensanti.
Come creare un cervello artificiale
In collaborazione con i colleghi dell'Istituto Nazionale di Scienza dei Materiali del Giappone, il team ha creato un dispositivo sperimentale che ha dimostrato caratteristiche simili a certi tipi di "comportamento" cerebrale: apprendimento, ricordo, dimenticanza di informazioni, risveglio e persino sonno.
Il dispositivo, che i ricercatori hanno creato, è costituito da una "palla" di nanofili d'argento con un diametro medio di soli 360 nanometri (ndr, un nanometro è un miliardesimo di metro). I nanofili sono stati rivestiti con un polimero isolante dello spessore di circa 1 nanometro. In generale, il dispositivo stesso si è rivelato essere di 10 millimetri quadrati.
Assemblati casualmente su un wafer di silicio, i nanofili hanno formato strutture altamente organizzate che sono notevolmente simili a quelle che formano la neocorteccia, la parte del cervello coinvolta in funzioni superiori come il linguaggio, la percezione e la cognizione. Una delle caratteristiche che distingue una rete di nanofili dai circuiti elettronici convenzionali è che gli elettroni che le attraversano provocano un cambiamento nella configurazione fisica della rete. Durante lo studio, una corrente elettrica ha causato la migrazione degli atomi d'argento dal rivestimento polimerico e la formazione di nuovi composti. Il sistema aveva circa 10 milioni di tali connessioni, che sono analoghe alle sinapsi attraverso le quali le cellule cerebrali si connettono e comunicano.
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Nuovo dispositivo con chip.
I ricercatori hanno collegato due elettrodi al campione risultante per testare il funzionamento della rete neurale. Dopo che la corrente è passata attraverso la rete, le connessioni tra i nanofili sono state mantenute per un minuto, il che è simile al processo di apprendimento e memorizzazione nel cervello. In altri casi, la connessione è stata interrotta bruscamente dopo la fine della carica, imitando il "processo di dimenticanza".
In altri esperimenti, il team di ricerca ha scoperto che con un minore consumo energetico, il dispositivo mostra comportamenti simili a quelli che i neuroscienziati vedono quando usano scansioni MRI funzionali per acquisire immagini del cervello di una persona addormentata. A una potenza maggiore, la rete di nanofili si comportava allo stesso modo del cervello in stato di veglia.
A causa della loro somiglianza con il funzionamento interno del cervello, i futuri dispositivi basati sulla tecnologia dei nanofili potrebbero essere estremamente efficienti dal punto di vista energetico. Il cervello umano funziona a una potenza più o meno equivalente a quella di una lampada a incandescenza da 20 watt. Al contrario, i server dei computer che eseguono attività laboriose utilizzano centinaia di volte più elettricità.
Vladimir Kuznetsov
