Neuroni artificiali sempre più simili al cervello: la rivoluzione dell’AI parte dagli ioni

Continua lo sviluppo di neuroni artificiali da parte degli scienziati: questa volta anche l’IA da una mano e il risultato è entusiasmante

Di invenzioni e innovazioni quando si parla di tecnologia e intelligenza artificiale se ne parla da tempo ormai. Anzi, sembra che sia diventato l’hot topic sulla bocca di tutti. C’è chi lo usa nel settore commerciale o privato, ma anche chi sta sfruttando l’IA in ambito di ricerca.

Recentemente, un team di ricercatori della USC Viterbi School of Engineering e della School of Advanced Computing ha realizzato neuroni artificiali in grado di riprodurre con estrema fedeltà il comportamento elettrochimico dei neuroni biologici.

Questo risultato, pubblicato su Nature Electronics, rappresenta un traguardo fondamentale nella progettazione di hardware ispirato al cervello umano, con potenziali applicazioni nell’intelligenza artificiale generale e nella riduzione drastica delle dimensioni e dei consumi energetici dei chip.

A differenza dei processori digitali o dei chip neuromorfici precedenti, che simulano l’attività cerebrale attraverso modelli matematici, questi nuovi neuroni riproducono fisicamente il funzionamento dei neuroni reali. Ecco tutti i dettagli su questo entusiasmante progetto.

Neuroni artificiali, la novità scoperta

Il progetto, guidato dal professor Joshua Yang del Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica della USC, si basa su dispositivi chiamati “memristori diffusivi”. Questi componenti sfruttano il movimento degli ioni al posto degli elettroni per trasmettere informazioni, simulando più fedelmente il comportamento dei neuroni biologici.

Ogni neurone artificiale occupa l’ingombro di un singolo transistor, a differenza dei modelli precedenti che necessitavano di decine o centinaia di componenti. La tecnologia promette chip più piccoli ed efficienti, capaci di elaborare informazioni come il cervello e di avvicinare l’IA al concetto di intelligenza generale. Insomma, immaginare un concetto come quello di un “cervello artificiale” molto simile a quello umano come visto in libri o film di fantascienza non è un’utopia: c’è chi ci sta lavorando concretamente per realizzarlo.

Il funzionamento simile all’organo umano

Nei neuroni biologici, gli ioni come potassio, sodio e calcio creano impulsi elettrici che permettono la comunicazione tra le cellule nervose. Yang e il suo team hanno utilizzato ioni d’argento in materiali ossidici per generare impulsi elettrici simili a quelli naturali, riproducendo processi fondamentali come apprendimento, movimento e pianificazione. Questo approccio non solo imita il funzionamento del cervello, ma è anche estremamente efficiente: mentre un computer consuma megawatt per compiti complessi, il cervello umano riesce a fare lo stesso con soli 20 watt.

Dunque, l’uso degli ioni permette un apprendimento hardware diretto, adattivo ed energicamente sostenibile. I ricercatori vedono in questa tecnologia un passo cruciale verso la replicazione dell’intelligenza naturale. Sebbene l’argento utilizzato non sia ancora compatibile con la produzione standard dei semiconduttori, il team esplorerà altri materiali ionici per ottenere risultati simili. L’obiettivo finale è integrare grandi quantità di questi neuroni artificiali in chip compatti e altamente efficienti, aprendo la strada non solo a sistemi di IA più potenti e sostenibili, ma anche a una migliore comprensione del cervello umano.