Un chip che mima le funzioni del cervello, Skynet si avvicina

di Manolo De Agostini, 16 novembre, 2011 08:03

Al MIT di Boston hanno realizzato un chip che riproduce la plasticità sinaptica. Un piccolo passo per realizzare soluzioni che possono interagire con il nostro corpo e, chissà, in futuro diventare autonome.

Skynet si avvicina, anche se a piccoli passi. La rete rete di supercomputer autocosciente della serie Terminator potrebbe diventare realtà. Realizzare un computer capace di apprendere nuove operazioni come il cervello umano è il sogno di tutti i ricercatori. 

Al MIT di Boston hanno compiuto un passo verso quella direzione, progettando un chip che imita la capacità dei neuroni cerebrali di adattarsi in risposta a nuove informazioni. Questo fenomeno si chiama plasticità sinaptica, ed è definito come "la capacità del sistema nervoso di modificare l'efficienza di funzionamento delle connessioni tra neuroni (sinapsi), di instaurarne di nuove e di eliminarne alcune" (Wikipedia).

Il chip al silicio realizzato al MIT è dotato di 400 transistor e può simulare l'attività di una singola sinapse cerebrale. Nel cervello abbiamo circa 100 miliardi di neuroni, ognuno dei quali forma sinapsi con molti altri neuroni. Le sinapsi sono pressappoco come le piste di silicio che collegano i transistor tra di loro, con la differenza che possono trasportare impulsi elettrici di varia intensità, e non solo "acceso" o "spento". In medicina è il gap tra due neuroni, chiamati presinaptico e postsinaptico. Il primo rilascia nanotrasmettitori, come il glutamato e l'acido γ-amminobutirrico (GABA), i quali si legano ai ricettori della membrana postsinaptica, attivando canali ionici.

Aprendo e chiudendo questi canali si ottiene un cambiamento nel potenziale elettrico di una cellula, e se il potenziale varia in modo elevato, la cellula invia in un impulso elettrico chiamato potenziale d'azione. Questa attività sinaptica dipende dai canali ionici, che controllano il flusso delle particelle cariche come il sodio, il potassio e il calcio. Questi canali sono importanti per due processi conosciuti come long-term potentiation (LTP) e long-term depression (LTD), che rafforzano e indeboliscono le sinapsi.

I ricercatori del MIT hanno così costruito transistor capaci di replicare l'attività di differenti canali ionici. Mentre la maggior parte dei chip opera in modalità binaria on/off, la corrente che scorre nei transistor del nuovo chip lo fa in modo analogico e non digitale. Un gradiente di potenziale elettrico fa sì che la corrente fluisca nei transistor come gli ioni nei canali ionici di una cellula. "Possiamo modificare i parametri del circuito per incontrare specifici canali ionici. Ora abbiamo un modo per catturare ogni singolo processo ionico che accade in un neurone".

Chip usato per imitare i processi neuronali usati nell'apprendimento e per la memoria

Il nuovo chip rappresenta "un significativo passo in avanti negli sforzi di integrare ciò che sappiamo sulla biologia dei neuroni e la plasticità sinaptica all'interno di chip CMOS", ha dichiarato Dean Buonomano, professore di neurobiologia dell'Università della California, aggiungendo che "il livello di realismo biologico è impressionante". A detta di Chi-Sang Poon, ricercatore a capo del progetto, questo chip consentirà ai neuroscienziati di capire maggiormente come funziona il cervello e potrebbe essere usato anche in protesi neurali come retina artificiale.

Questo è solo l'ultimo di diversi progetti di studio che cercano di studiare il cervello e riprodurne le capacità nei chip. La cosa è tutt'altro che semplice, in quanto noi non pensiamo in digitale, come i computer. Negli mesi precedenti abbiamo parlato dei chip cognitivi, dell'uso del materiale dei DVD per creare sinapsi artificiali e anche di reti neurali per capire malattie come la schizofrenia. L'impressione è che ci sia ancora moltissimo lavoro da fare, e a prescindere da battute o considerazioni, la ricerca scientifica è solo all'inizio.

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Notizie dal web

 

Commenti dei lettori (21)

1/3 avanti   
pasqu0 16/11/2011 08:51
+10
Non riusciranno mai a creare una riproduzione dell'apparato neuronale umano finchè nn creeranno una rete di chip neuronali che nn si può spegnere con n sensori integrati...il nostro cervello nn si spegne MAI, le informazioni sono sempre in viaggio, le connessioni vengono smontate e rimontate infinite volte, senza contare che ogni stimolo esterno influenza la nostra capacità reattiva/attiva, percepiamo infinite informazioni e ne elaboriamo la maggior parte, abbiamo anche dei meccanismi di sicurezza che bloccano determinate informazioni, o meccanismi selettivi che bloccano le informazioni ridondanti...nn dico che siamo perfetti ma IMHO è difficile creare qualcosa di simile
globalnet 16/11/2011 08:52
+2
Potrebbe essere una svolta della nostra civiltà, un intelligenza artificiale magari priva di emozioni, skynet in un certo senso provava emozioni come odio nei confronti degli umani, non è detto che si verifichi questo.
FrankieDedo 16/11/2011 08:55
0
articolo affasscinante però io continuo ad essere scettico a proposito di una ipotetica Skynet...credo che nella creazione di reti costruite con chip di questo tipo verranno inclusi "limitatori" nella progettazione hardware o software poi se qualche misteriosa organizzazione governativa ne creerà una serie senza limitazioni beh... credo che conoscano i rischi di farsi annientare da una scarica di testate nucleari quindi non penso che gli lasceranno violare le leggi di Asimov
rhapsody87 16/11/2011 08:58
+7

 Originariamente inviata da pasqu0

Non riusciranno mai a creare una riproduzione dell'apparato neuronale umano finchè nn creeranno una rete di chip neuronali che nn si può spegnere con n sensori integrati...il nostro cervello nn si spegne MAI, le informazioni sono sempre in viaggio, le connessioni vengono smontate e rimontate infinite volte, senza contare che ogni stimolo esterno influenza la nostra capacità reattiva/attiva, percepiamo infinite informazioni e ne elaboriamo la maggior parte, abbiamo anche dei meccanismi di sicurezza che bloccano determinate informazioni, o meccanismi selettivi che bloccano le informazioni ridondanti...nn dico che siamo perfetti ma IMHO è difficile creare qualcosa di simile


beh impossibile direi che è una parola da evitare in questo campo, meglio dire che ci siamo ancora lontani...
cigga33 16/11/2011 09:05
0

 Originariamente inviata da rhapsody87

beh impossibile direi che è una parola da evitare in questo campo, meglio dire che ci siamo ancora lontani...



Si e non solo, a pensarci bene tutto quello che è stato fantascienza, nel tempo è diventato realtà...
Daz 16/11/2011 09:06
0
IMO per simulare un organo complesso come il cervello servono dei dispositivi "dinamici" e non bastano dei chip immobili..
magari unendo organico e sintetico (qualora si potrà fare) ne esce qualcosa di molto più efficace..
pasqu0 16/11/2011 09:07
+1

 Originariamente inviata da rhapsody87

beh impossibile direi che è una parola da evitare in questo campo, meglio dire che ci siamo ancora lontani...



Infatti mai usato la parola impossibile XD però di solito è difficle che lo studioso riesca a studiare se stesso!!! è un limite imposto riusciamo a comprendere molto ma quando rivolgiamo lo studio analitico scientifico a noi stessi subentrano limitazioni morali/psicologiche che ci inibiscono uno studio obbiettivo
castiel83 16/11/2011 10:01
+5
se prossimamente un T800 distruggerà il MIT di Boston significa che erano sulla buona strada...
Bubu93 16/11/2011 10:12
0
Più che Skynet arrivano i Borg !
aeternal 16/11/2011 10:15
0
Davvero interessante anche se trovo più sensato l'approccio del politecnico di Losanna, in particolare mi riferisco al Blue Brain Project. Se v'interessa c'è un video di una presentazione di non molto tempo fa su YouTube al link :
youtube.com/watch?&gl=US&hl=en&client=mv-google&v=_rPH1Ab uu9M&nomobile=1

In particolare mi riferisco alla parte 2 e 3 ma già che ci siete guardate anche la prima.

Per l'affare skynet secondo me è sicuramente da tenere a mente ma bisogna ammettere che più che altro si tende a cascare nella psicosi. Questo la dice lunga sulla suscettibilità umana, per 30 anni gli alieni erano ometti verdi e tutti avevano paura di e.t. con lo sviluppo delle tecnologie e anche per via del cinema si è passati alla technophobia. Sono dell'idea che se la saga di terminator parlasse di pony oggi li avremmo annientati per sicurezza. In altre parole: è una possibilità sicuramente, ma non é necessario neanche essere troppo catastrofistici. Guarda caso nessuno parla mai dell'eventualità che invece si possa migliorare grazie ad un eventuale macchina intelligente. La butto li: volete imparzialità in un giudice? Che non sia una macchina la soluzione?
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