Neuroni e loro sinapsi – Chip ottico che imita il cervello

“Un chip contenente una rete di neuroni artificiali che funziona con impulsi luminosi riesce a imitare il comportamento dei neuroni e le loro sinapsi. Benché abbia solo quattro “neuroni”, questa rete ha già dimostrato di poter imparare semplici schemi visivi di riconoscimento, aprendo le porte allo sviluppo di computer più veloci e con un minor consumo di energia

Per la prima volta è stata realizzata un rete neurale artificiale che, funzionando in modo completamente ottico e non elettronico, riesce a imitare il comportamento dei neuroni e delle loro sinapsi.

Il risulato apre la strada alla creazione di computer che somiglino realmente al cervello umano, consumando molta meno energia di quelli attuali e raggiungendo velocità di elaborazione ben superiori.

Lo studio, condotto da ricercatori dell’Università di Münster, in Germania, e di quelle di Oxford ed Exeter, nel Regno Unito, è pubblicato su “Nature”.

Per quanto i progressi dell’intelligenza artificiale (IA) siano stati eccezionali, con prestazioni che sembrano molto simili a quelle umane, fra il funzionamento dei computer e del cervello c’è una radicale differenza: nei computer le unità di memoria e quelle di elaborazione dei dati sono separate (e quindi le informazioni devono continuamente viaggiare fra le une e le altre), mentre nel cervello avvengono nello stesso posto: le sinapsi, ossia i punti di collegamento fra i neuroni.

Ciò è possibile perché le sinapsi, in cui sono codificate le memorie, sono anche in grado di regolare la comunicazione fra i neuroni attraverso un cambiamento di “stato”:  per esempio, possono rafforzarsi, indebolirsi o essere riassorbite, a seconda dei segnali provenienti da altri neuroni.

Johannes Feldmann e colleghi hanno ora sfruttato la capacità dei microchip ottici di essere integrati con i cosiddetti materiali a cambiamento di fase, cioè materiali che possono cambiare radicalmente le loro proprietà ottiche, a seconda che siano allo stato cristallino (in cui i loro atomi sono disposti in modo regolare) o amorfi (in cui gli atomi hanno una disposizione irregolare). Il cambiamento di fase può essere innescato dalla luce quando un laser riscalda il materiale…”

Per continuare a leggere la news originale:

Fonte: “Il chip ottico che imita il cervello”, Le Scienze

Tratto da: http://www.lescienze.it/news/2019/05/09/news/rete_neurale_artificiale_simula_neuroni-4400644/