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Gli ingegneri del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno realizzato un cervello artificiale dotato di decine di migliaia di sinapsi cerebrali su un singolo chip, dalle dimensioni tanto ridotte da ricordare un coriandolo. Lo studio, pubblicato su Nature Nanotechnology, presenta diverse applicazioni pratiche, come lo sviluppo di dispositivi neuromorfi che potrebbero essere implementate in strumenti elettronici e svolgere compiti computazionali complessi propri oggi dei supercomputer. Le sinapsi cerebrali artificiali sono costituite da memristori, componenti a base di silicio che imitano le sinapsi di trasmissione di informazione del cervello umano. "Le reti di sinapsi artificiali che esistono oggi sono fondamentalmente dei software, stiamo cercando di realizzare un vero e proprio hardware di rete neurale per sistemi di intelligenza artificiale portatili, in grado di prendere decisioni senza aver bisogno di una connessione internet", dichiara Jeehwan Kim, docente di Ingegneria meccanica presso l'MIT. 

 

"I memristori potrebbero rappresentare la chiave per realizzare dispositivi dalle dimensioni più contenute, ma in grado di svolgere compiti complessi e compiti di elaborazione. Il problema principale è che i memristori presentano delle limitazioni dal punto di vista funzionale che noi abbiamo superato modificando le interazioni atomiche tra le sostanze e controllando il movimento degli ioni", continua il ricercatore, spiegando che il suo team ha raggiunto una combinazione ottimale unendo argento, silicio e rame per il memristore.

 

"L'elettrodo negativo in silicio si contrappone all'elettrodo positivo, realizzato grazie a uno strato di rame e uno di argento, per formare un chip di silicio di un millimetro quadrato con decine di migliaia di memristor. Per testare il chip abbiamo ricreato un'immagine in scala di grigi dello scudo di Capitan America, l'eroe dei fumetti Marvel, e equiparato ciascun pixel dell'immagine a un corrispondente memristor. Il chip è stato in grado di riprodurre la stessa immagine nitidamente e di ricordare l'immagine più volte", afferma Kim, sottolineando che questi test di inferenza reale servono a comprendere le capacita' e l'efficienza delle sinapsi artificiali. "Speriamo di riuscire a sviluppare ulteriormente questa tecnologia, che un giorno potrebbe permetterci di riconoscere le immagini senza aver bisogno di supercomputer, internet o il cloud", conclude il ricercatore.