Samsung vuole "copiare e incollare" il cervello umano

Con l'obiettivo di creare un'intelligenza artificiale di nuova generazione, Samsung sta lavorando all'ingegneria neuromorfa che cerca di copiare la connettività neuronale fondamentale di un cervello di mammifero su un sistema di reti di memoria. Samsung non è l'unico grande attore nel settore, poiché anche aziende come Intel e IBM stanno lavorando a progetti simili e hanno persino dimostrato sistemi neuromorfici nell'ultimo decennio. L'idea alla base dell'ingegneria neuromorfa è quella di imitare in qualche modo l'attività dei neuroni, le cellule nervose che si stanno costruendo blocchi del cervello umano — e impiegarlo su chip di elaborazione, portando le loro prestazioni ed efficienza energetica al prossimo livello.

Un'area che l'ingegneria neuromorfa mira a rivoluzionare è l'intelligenza artificiale. Dagli smartphone alle macchine di calcolo ad alta potenza, i modelli di intelligenza artificiale di ultima generazione devono essere addestrati enormi set di dati in modo che possano imparare a rispondere a determinate domande e adattarsi alle preferenze dell'utente su tempo. Ma un sistema neurale offre maggiore flessibilità, in quanto può generare risposte anche dove ci sono molte restrizioni. Ci sono anche un sacco di sfide, come lo sviluppo di un tipo completamente nuovo di memoria, archiviazione e sensori. Inoltre, i concetti convenzionali di codifica ed elaborazione dei dati dovranno essere rielaborati e anche la necessità di scrivere un nuovo linguaggio di programmazione sarà probabilmente un ostacolo.

Samsung, in collaborazione con esperti dell'Università di Harvard, ha ora dettagliato un nuovo approccio per la creazione di un chip neuromorfo in un documento di ricerca intitolato "Neuromorphic Electronics Based on Copy and Pasting the Brain" che è stato pubblicato in Natura. Come suggerisce il nome, Samsung mira a copiare la mappa della connettività neuronale di un cervello di mammifero (o una sua sezione) e incollarlo su una rete 3D ad alta densità di memoria a stato solido. L'obiettivo è copiare gli attributi del cervello come il basso fabbisogno energetico, le capacità cognitive e di autonomia, e adattabilità, e impiegare gli apprendimenti per creare un chip neuromorfo per l'informatica avanzata scenari.

La strada per il reverse engineering Il cervello inizia con un chip

Il primo passo verso il raggiungimento del suddetto obiettivo è copiare la rete neuronale naturale del cervello (NNN) e imitando le sue capacità di elaborazione innate. Samsung mira a raggiungere questo obiettivo utilizzando un'interfaccia neuroelettronica al silicio chiamata CMOS nanoelectrode array (CNEA). Si dice che il CNEA sia in grado di copiare la mappa di connettività sinaptica funzionale della NNN. Il team dietro il progetto mira a estrarre la mappa della connettività dai dati di registrazione intracellulare a livello di rete ottenuti da neuroni vivi e funzionanti coltivati ​​in condizioni di laboratorio. Una volta che i dati sono stati copiati, la fase successiva è incollarli su una rete di memorie conduttive, un sistema dove si dice che ogni unità di memoria rappresenti la forza di una corrispondente sinaptica biologica connessione.

Per quanto riguarda la selezione dei chip di memoria, Samsung sta esplorando di tutto, dalla DRAM e la memoria flash alle soluzioni di nuova generazione come Spin-Transfer Torque (STT) memoria magnetica ad accesso casuale (MRAM), memoria magnetica ad accesso casuale a cambiamento di fase (PRAM) e memoria magnetica ad accesso casuale resistivo (RRAM). Anche se molti di loro sono lontani dall'adozione commerciale, ognuno porta i propri vantaggi e lascia le porte aperte per una migliore implementazione. E per risolvere il vincolo di spazio per un sistema di memoria con milioni di sub-unità, Samsung mira a utilizzare l'impilamento 3D per ridurre la superficie. La ricerca dice che la tecnica del copia-incolla rappresenta alcuni aspetti essenziali dell'elaborazione del cervello e potrebbe fungere da primo passo verso il reverse engineering del cervello, nonostante le sfide esistenti.

Fonte: Samsung

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