Chip neurali capaci di imparare presto nei nostri computer

Una nuova ricerca dimostra che esiste un modo relativamente semplice di realizzare chip che imitano il funzionamento di sistemi neurali. Gli scienziati hanno infatti creato dispositivi nanometrici che possono funzionare tanto da memoria voltatile quanto a lungo termine.

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a cura di Valerio Porcu

Senior Editor

I dispositivi sinaptici artificiali sono appena diventati una strada percorribile nello sviluppo di tecnologie che possano prolungare la validità della legge di Moore. Ricercatori giapponesi e statunitensi infatti hanno collaborato trovando un modo di imitare i processi di apprendimento e memorizzazione degli esseri viventi con una soluzione non troppo complessa da realizzare.

Rui Yang, Kazuya Terabe e i loro colleghi potrebbero infatti aver segnato un passo avanti determinante in questo processo, grazie a dispositivi "nanoionici" capaci di realizzare un gran numero di funzioni neuromorfiche ed elettriche.

La peculiarità di questi dispositivi è che sono memorie sia volatili sia permanenti, e per ottenere l'uno o l'altro comportamento è sufficiente applicare un impulso negativo o positivo su uno degli elettrodi. Il mantenimento o la cancellazione delle informazioni è da attribuirsi, secondo gli scienziati, alla migrazione degli ioni di ossigeno all'interno della struttura.

Secondo i ricercatori questo comportamento è del tutto simile a quello dei sistemi neurali, perché abbiamo memoria a breve e lungo termine, nonché la possibilità di dimenticare. "Queste capacità aprono una nuova strada per i circuiti, le memorie analogiche e le reti digitali neurali programmabili "on-demand" tramite polarizzazione a impulsi", ha spiegato uno dei ricercatori.

Ancora una volta tuttavia stiamo parlando di una scoperta che solo tra molto tempo entrerà a far parte delle tecnologie che usiamo quotidianamente. Per oggi siamo ancora indissolubilmente legati al silicio, anche se ormai l'era di questo materiale è vicina al suo termine.

Tra non molto infatti raggiungeremo limiti fisici insuperabili, e non sarà più possibile aumentare il numero di transistor di un microchip. Per questo si ritiene che la legge di Moore (che non è certo inviolabile) sia prossima a perdere la sua validità, ma anche che le alternative al silicio potrebbero cambiare tale stato di cose.

Nel breve termine, tutti guardano al grafene come al protagonista dei prossimi anni. A lungo termine tuttavia sono le architetture neurali e quelle quantiche ad appassionare scienziati e sognatori. Non ci sono molte certezze, se non il grandissimo fermento che c'è intorno a queste nuove tecnologie. Siamo tuttavia sicuri che tra poco tempo, anche solo dieci anni, nelle nostre mani avremo oggetti che oggi sembrano inimmaginabili.