Dispositivo sinaptico artificiale imita neuroni e sinapsi del cervello umano

Rappresentazione di neuroni e sinapsi nel cervello umano. La sinapsi ingrandita rappresenta la parte imitata usando dispositivi a stato solido (credito: Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology, DGIST)

Il cervello, in particolare quello umano, è un organo molto complesso che si serve di altrettante complesse strutture come le sinapsi, sostanzialmente i “ponti” tra i vari neuroni che permettono l’invio e la ricezione di segnali nervosi. Ce ne sono tantissime in ogni cervello: si parla di centinaia di migliaia di miliardi di sinapsi.

Questo sistema è in grado di gestire aritmetica parallela di alto livello con un quantitativo di energia relativamente basso. Imitare un sistema del genere artificialmente è una delle chimere della scienza moderna (e di quella futura, dato che siamo ancora lontani dall’obiettivo).

Una nuova ricerca, guidata da Myoung-Jae Lee del Intelligent Devices and Systems Research Group dell’Istituto di scienza e tecnologia di Daegu Gyeongbuk (DGIST), Corea, descrive la creazione di un nuovo dispositivo sinaptico artificiale che elettricamente simula la funzione delle sinapsi nel cervello grazie ad uno strato di ossido di tantalio che aumenta o diminuisce a seconda della forza dei segnali elettrici.

Definito come un congegno “ad alta affidabilità” può essere usato in dispositivi o circuiti a potenza per l’elaborazione di grandi quantità di dati (i cosiddetti “big data”) grazie proprio alla sua capacità di lavorare in parallelo, proprio come il cervello umano.
I ricercatori prevedono che possa essere applicato a dispositivi a semiconduttore intelligenti di prossima generazione, in particolare quelli relativi allo sviluppo dell’intelligenza artificiale e in generale a tutti quei dispositivi nati per imitare la funzione dei neuroni.

Fonti e approfondimenti



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