Cervello artificiale, come funziona il supercomputer che pensa come noi

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Cervello artificiale, come funziona il supercomputer che pensa come gli esseri umani. Facciamo il punto sui progressi delle neuroscienze in questo campo.

Cervello artificiale, come funziona: un simulatore potentissimo

Capire il cervello umano resta una delle più grandi sfide del 21esimo secolo. Da Freud a Sacks, siamo ancora a caccia di risposte: come funziona la nostra mente? come si innescano i processi cognitivi? La comunità scientifica pensa di aver trovato la soluzione all’enigma. Si chiama “artificial brain”, cervello artificiale, ed è un supercomputer che promette di riprodurre il più fedelmente possibile il funzionamento del cervello dell’uomo.

Da un paio di anni ci stanno lavorando 150 scienziati di 24 Paesi europei, nell’ambito di Human Brain, progetto decennale da oltre un miliardo di euro, i cui risultati potrebbero rivelarsi decisivi nel campo della medicina – per la cura di malattie neurologiche come il Parkinson e l’Alzheimer – dell’informatica e della robotica. Sfruttando le conoscenze che i ricercatori acquisiranno sul funzionamento di cellule e neuroni, entro il 2024 potrebbe vedere la luce un simulatore potentissimo, capace di replicare il nostro sistema nervoso centrale. Un cervello artificiale su cui plasmare i computer e i robot del futuro rendendoli più autonomi e capaci di apprendere.

Per questo, un gruppo di ricercatori tedeschi dell’Università di Bielefeld, in collaborazione con l’Istituto Italiano di Tecnologia e il Politecnico Federale di Zurigo, sta studiando la realizzazione di chip bioispirati e a basso consumo energetico in grado di replicare l’attività del cervello umano e animale.

Cervello artificiale, come funziona TrueNorth

È già realtà, anche se è ancora in fase sperimentale, TrueNorth, il primo chip “cognitivo” targato Ibm. Prodotto nell’ambito del progetto Synapse, finanziato dal Dipartimento della Difesa americano, contiene 5,4 miliardi di transistor, un milione di neuroni artificiali e consuma solo 70 milliwatt di energia. Capace di eseguire 46 miliardi di operazioni al secondo, “potrebbe essere utilizzato per monitorare fuoriuscite di petrolio o emettere avvisi tsunami”, assicura Dharmendra Modha, responsabile del programma di computeristica cognitiva dell’Ibm. L’obiettivo finale del progetto è costruire un cervello artificiale che corrisponda esattamente al cervello dei mammiferi per funzioni, dimensioni e consumo energetico. Dovrebbe contenere 10 miliardi di neuroni, 100 trilioni di sinapsi e consumare un kilowatt, l’equivalente di una piccola stufa.

Cervello artificiale: come funzionano Google Brain e Project Adam

Microsoft, Google, il suo omologo cinese Baidu e ora anche Facebook stanno investendo nel settore, sperando di monetizzare a stretto giro di posta, nel campo dell’intelligenza artificiale. In particolare nel settore del deep learning, reti neurali artificiali in grado di comportarsi come neuroni veri e propri e di apprendere da sole senza un “addestramento” preventivo.

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Google Brain, ad esempio, è un deep neural network attualmente utilizzato nel riconoscimento vocale e visivo di Google e Android e per catalogare le immagini di StreetView.

Sul fronte Microsoft c’è invece Project Adam, sofisticato riconoscitore visivo – con un database di 14 milioni di immagini – capace di identificare qualunque razza canina partendo da una semplice fotografia.

Eccolo al lavoro mentre riconosce un Rhodesian Ridgeback.

Le ricadute nel settore della robotica degli studi sul cervello artificiale sono facilmente immaginabili. Il gap tra umani e umanoidi nei prossimi anni potrà essere ridotto solo se a involucri robotici, seppur sempre più evoluti e sofisticati e somiglianti agli umani, un giorno potranno subentrare macchine capaci di replicare anche i processi della mente umana.

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