Copia e incolla del cervello umano su un chip, Samsung e Harvard hanno un piano

Copia e incolla del cervello umano su un chip, Samsung e Harvard hanno un piano

Samsung, insieme alla Harvard University, propone una nuova soluzione per creare chip neuromorfici in grado di funzionare come il cervello umano: basta copiare la mappa delle connessioni neuronali del cervello su un chip di memoria 3D.

di pubblicata il , alle 09:41 nel canale Processori
Samsung
 

Non solo Intel con Loihi, anche Samsung sta esplorando il comparto dei chip neuromorfici, ovvero soluzioni il cui funzionamento è ispirato al cervello umano: l'obiettivo è quello di applicare principi riscontrati nei cervelli biologici alle architetture informatiche. L'azienda sudcoreana, insieme ai ricercatori della Harvard University, ha pubblicato un paper su Nature Electronics in cui illustra "un nuovo approccio per svolgere l'ingegneria inversa di un cervello su un chip di memoria".

Copia e incolla, queste sono le due parole che meglio riassumono la visione dei ricercatori (perché, per ora, di visione si tratta). Nello studio si suggerisce un modo per copiare la mappa dei collegamenti neurali del cervello usando nanoelettrodi di nuova concezione, per poi incollare questa mappa in una rete 3D ad alta densità di memorie allo stato solido.

Tramite questo approccio, gli autori dello studio ritengono che sarà possibile creare un chip di memoria che si avvicini "ai tratti informatici unici del cervello", ossia basso consumo, facilità di apprendimento, adattamento all'ambiente e persino autonomia e cognizione.

"Il cervello è composto da un gran numero di neuroni e il loro collegamento è responsabile delle funzioni del cervello. Quindi conoscere tale mappa di collegamento è la chiave per il reverse engineering del cervello", sottolinea Samsung. La ricerca neuromorfica originale prevedeva di imitare struttura e funzione delle reti neuronali su un chip di silicio, ma poiché si sa poco di come i neuroni sono collegati tra loro, si è passati a "ispirarsi" al cervello piuttosto che imitarlo rigorosamente.

Lo studio "suggerisce un modo per tornare all'obiettivo neuromorfico originale del reverse engineering del cervello. La rete di nanoelettrodi può effettivamente entrare in un gran numero di neuroni così da registrarne i segnali elettrici con un'elevata sensibilità", scrive l'azienda.

Le informazioni raccolte danno modo di creare la mappa dei collegamenti neuronali, indicando il punto in cui i neuroni si connettono tra loro e quanto sono forti queste connessioni. Di conseguenza, queste "registrazioni" permettono alla mappa di essere estratta o "copiata".

La mappa neuronale copiata può quindi essere "incollata" in una rete di memorie non volatili, come le NAND usate negli SSD o nuove soluzioni come le RRAM, programmando ogni memoria in modo che la sua conduttanza rappresenti la forza di ogni connessione neuronale nella mappa copiata.

Dal momento che il cervello umano ha circa 100 miliardi di neuroni e un migliaio di connessioni sinaptiche, il chip neuromorfico definitivo richiederà circa 100 trilioni (mille miliardi) di memorie. Un bell'ostacolo, anche se Samsung presa da uno slancio positivo afferma che la sua tecnologia 3D permetterà di creare quanto serve. Sì, probabilmente sarà possibile, ma non oggi.

"La visione che presentiamo è molto ambiziosa", ha affermato il dott. Ham del Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT). "Ma lavorare verso un obiettivo così eroico spingerà in avanti i limiti dell'intelligenza artificiale, delle neuroscienze e della tecnologia dei semiconduttori".

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16 Commenti
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le_mie_parole27 Settembre 2021, 10:12 #1
probabilmente Asimov con i suoi cervelli positronici si è immaginato qualcosa che forse si riuscirà davvero ad ottenere, "ricreare il cervello umano" senza le sue limitazioni e rendendolo deterministico e programmabile, infatti penso che questi studi prima o poi confluiranno in qualcosa che mischi organico e inorganico, aiutati dall'evoluzione delle bioscienze, mi sa che son troppo vecchio per vederlo ^_^ del resto, per replicare una cosa, prima la si studia, poi si fa reverse engineering. poi la si reingegnerizza "piegandola" ad uno scopo (tecnologia permettendo)
polkaris27 Settembre 2021, 10:20 #2
Ispirarsi alla Natura per creare nuovi processori è molto interessante e promettente, ma parlare di ingegneria inversa o copia e incolla è eccessivo in questo caso. Diciamo che serve a fare pubblicità al proprio lavoro.
WarDuck27 Settembre 2021, 11:11 #3
Originariamente inviato da: le_mie_parole
probabilmente Asimov con i suoi cervelli positronici si è immaginato qualcosa che forse si riuscirà davvero ad ottenere, "ricreare il cervello umano" senza le sue limitazioni e rendendolo deterministico e programmabile, infatti penso che questi studi prima o poi confluiranno in qualcosa che mischi organico e inorganico, aiutati dall'evoluzione delle bioscienze, mi sa che son troppo vecchio per vederlo ^_^ del resto, per replicare una cosa, prima la si studia, poi si fa reverse engineering. poi la si reingegnerizza "piegandola" ad uno scopo (tecnologia permettendo)


Io invece spero proprio di morire prima di vederlo
daitarn_327 Settembre 2021, 11:19 #4
"ricreare il cervello umano" senza le sue limitazioni non è più un Cervello Umano, ci avete pensato ? un siffatto meccanismo impazzirebbe dopo pochi minuti.
Gringo [ITF]27 Settembre 2021, 11:46 #5
Finalmente potremo chiedere di risolvere i problemi dell'umanità.....
.....0,96ns di computazione dopo......

EXTERMINATE !!!
Axel.vv27 Settembre 2021, 11:51 #6
[...]
Dal momento che il cervello umano ha circa 100 miliardi di neuroni e un migliaio di connessioni sinaptiche, il chip neuromorfico definitivo richiederà circa 100 trilioni (mille miliardi) di memorie.
[...]

Non mi torna: un trilione dovrebbe essere un miliardo di miliardi. Ok, probabilmente è un refuso nella traduzione, ovvero un trilion (nel mondo anglosassone) equivale effettivamente a mille miliardi: 10^12. Però a me risulta che il totale delle sinapsi nel cervello umano sia stimato fra 10^13 e 10^15. A questi poi vanno aggiunti i pesi sinaptici. Li rappresentiamo in precisione singola? Avremmo bisogno da 1.6*10^14 a 1.6*10^16 di celle di memoria. Sbaglio qualcosa?
Styb27 Settembre 2021, 12:35 #7
Samsung e Harvard hanno un piano? E vi sembra una notizia?
Pure io ce l'ho un piano, e ogni tanto lo suono anche!
baolian27 Settembre 2021, 15:58 #8
Originariamente inviato da: Gringo [ITF]
Finalmente potremo chiedere di risolvere i problemi dell'umanità.....
.....0,96ns di computazione dopo......

EXTERMINATE !!!


Veramente non c'è bisogno di farlo; abbiamo già la risposta alla domanda fondamentale sulla vita, l'universo e tutto quanto: "42".
Riccardo8227 Settembre 2021, 16:34 #9
@ Gringo [IFT]

cit. da Matrix (il primo, quello vero ;-) ):

"
Desidero condividere con te una geniale intuizione che ho avuto durante la mia missione qui. Mi è capitato mentre cercavo di classificare la vostra specie. Improvvisamente ho capito che voi non siete dei veri mammiferi: tutti i mammiferi di questo pianeta d’istinto sviluppano un naturale equilibrio con l’ambiente circostante, cosa che voi umani non fate. Vi insediate in una zona e vi moltiplicate, vi moltiplicate finché ogni risorsa naturale non si esaurisce. E l’unico modo in cui sapete sopravvivere è quello di spostarvi in un’altra zona ricca. C’è un altro organismo su questo pianeta che adotta lo stesso comportamento, e sai qual è? Il virus. Gli esseri umani sono un’infezione estesa, un cancro per questo pianeta: siete una piaga.

E noi siamo la cura.
"

Mi sa quindi che non ci sei andato lontato..



LMCH27 Settembre 2021, 18:00 #10
Originariamente inviato da: Axel.vv
[...]
Dal momento che il cervello umano ha circa 100 miliardi di neuroni e un migliaio di connessioni sinaptiche, il chip neuromorfico definitivo richiederà circa 100 trilioni (mille miliardi) di memorie.
[...]

Non mi torna: un trilione dovrebbe essere un miliardo di miliardi. Ok, probabilmente è un refuso nella traduzione, ovvero un trilion (nel mondo anglosassone) equivale effettivamente a mille miliardi: 10^12. Però a me risulta che il totale delle sinapsi nel cervello umano sia stimato fra 10^13 e 10^15. A questi poi vanno aggiunti i pesi sinaptici. Li rappresentiamo in precisione singola? Avremmo bisogno da 1.6*10^14 a 1.6*10^16 di celle di memoria. Sbaglio qualcosa?


C'é anche da aggiungere quel che emerge da questo studio:
https://www.quantamagazine.org/how-...euron-20210902/

Per simulare con buona approssimazione un singolo neurone biologico serve una rete di neuroni artificiali con almeno 6..8 layer.
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