Un team di ricercatori del MIT (Massachusetts Institute of Technology) ha creato un nuovo chip neuromorfico, dotato di migliaia di sinapsi artificiali, implementabile in particolari processori che provano a imitare il cervello umano. Peculiarità del nuovo “brain-on-a-chip” è l’integrazione di migliaia di sinapsi artificiali per la comunicazione neuronale, quelli che in gergo si chiamano memristori, integrati in un chip più piccolo di un coriandolo.
In un documento pubblicato su Nature Nanotechnology, i ricercatori spiegano da dove è arrivata l’ispirazione per il chip e come sono stati in grado di ricreare una immagine in scala di grigi dello scudo di Captain America e alterare in modo affidabile una immagine del campus Killian Court del MIT, applicando tecniche di sharpening e blurring a una foto. Possono sembrare piccole cose, spiegano i ricercatori, ma riferiscono che il chip così come è stato pensato permetterà di portare avanti lo sviluppo di dispositivi piccoli e portatili con funzionalità avanzate di intelligenza artificiale (IA), e anche svolgere complesse attività computazionali che gli odierni supercomputer non sono in grado di effettuare.
«Finora, le reti di sinapsi artificiali esistono come software. Stiamo cercando di creare vere reti neurali hardware per sistemi di intelligenza artificiale portatili», spiega Jeehwan Kim, professore associato di ingegneria meccanica presso il MIT. «Immaginate la possibilità di collegare un dispositivo neuromorfico a una telecamera sull’auto, e permettere a questa di riconoscere luci, oggetti e prendere immediatamente decisioni senza bisogno di connessioni a internet».
Non è solo il MIT a lavorare sui chip neuromorfici, ma anche colossi quali Apple, Google, Microsoft e NVIDIA, come rileva Engadget, tutte con proprie varianti di hardware per il machine learning hardware. Lo scorso anno Intel ha annunciato la disponibilità per la comunità di ricerca di un sistema neuromorfico (nome in codice Pohoiki Beach) da 8 milioni di neuroni comprendente 64 chip sperimentali Loihi. Ispirato al cervello umano, Loihi consente di elaborare informazioni fino a 1.000 volte più velocemente e con un’efficienza 10.000 volte superiore rispetto alle CPU per applicazioni specializzate come sparse coding, ricerca dei grafi (graph search) e problemi di soddisfazione di vincoli (CSP).
Queste tecnologie consentono di portare l’informatica verso nuove direzioni: per continuare a raggiungere i guadagni in termini di potenza e prestazioni resi possibili dalla Legge di Moore non basta più la continua riduzione del processo produttivo. Man mano che nuove e complesse operazioni di computing diventano la norma, vi è la crescente necessità di architetture specializzate, progettate per applicazioni specifiche. Utilizzando questo tipo di sistema anziché tecnologie informatiche per uso generico, i ricercatori ritengono possibile aspettarsi guadagni significativi sia in velocità che in efficienza per una serie di applicazioni del mondo reale, dai veicoli autonomi alle smart home e alla sicurezza informatica.
