Fisici russi creano dispositivo che imita memoria biologica

Un dispositivo che “agisce come una sinapsi nel cervello vivente” e che è capace di memorizzare le informazioni e di dimenticarle quando le stesse non sono più utilizzate è stato costruito da un gruppo di ricercatori dell’Istituto di fisica e tecnologia di Mosca (MIPT).

La neuroinformatica sta facendo passi da gigante negli ultimi anni anche se imitare la complessità di un cervello, pure solo per memorizzare informazioni su un substrato, rimane ancora qualcosa di irrealizzabile al momento.
Il nuovo studio, pubblicato su ACS Applied Materials & Interfaces, mostra però che è possibile utilizzare nuovi dispositivi, denominati memristori, sostanzialmente celle di memoria che fungono anche da resistenza, per progettare neurocomputer analogici che imitano almeno le modalità con le quali cervello biologico esegue l’apprendimento.

Uno dei tanti problemi che gli scienziati impegnati nel campo della neuroinformatica devono affrontare sta nella cosiddetta plasticità sinaptica: le sinapsi stesse non restano sempre le stesse, anzi tendono a rafforzarsi e a cambiare nel corso del tempo.
I precedenti tentativi di imitare questo comportamento in dispositivi artificiali hanno reso questi ultimi troppo soggetti alla rottura dopo un funzionamento prolungato.

La plasticità sinaptica è proprio la caratteristica che i ricercatori russi, guidati da Anastasia Chouprik e Vitalii Mikheev del Neurocomputing Systems Lab del MIPT, hanno cercato di innestare nelle loro dispositivo, come la stessa ricercatrice spiega: “Il meccanismo che abbiamo usato per implementare la plasticità sinaptica è più robusto. In effetti, dopo aver cambiato lo stato del sistema 100 miliardi di volte, funzionava ancora normalmente, quindi i miei colleghi hanno interrotto il test di resistenza”.

I ricercatori hanno utilizzato ossido di afnio, un materiale ferroelettrico che mantiene la polarizzazione acquisita dopo la rimozione del campo elettrico.
Hanno implementato questo materiale nel loro memristore rendendo quest’ultimo commutabile per quanto riguarda gli stati di resistenza.

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