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Realizzato componente elettronico con caratteristiche simili al neurone – Il Sole 24 ORE

Un gruppo di ricercatori della Northwestern University di Evanston, Illinois ha realizzato un componente digitale chiamato “memtransistor”, sorta di “neurone elettronico” che permette di superare due tra le principali differenze che attualmente esistono fra la microelettronica digitale e la struttura del cervello umano. In futuro, questo potrebbe aprire prospettive molto interessanti nel campo dell’intelligenza artificiale, e non solo.
Le minime unità fisiche funzionali della microelettronica digitale e del cervello sono rispettivamente il transistor e il neurone. Che però differiscono, per quanto si conosce attualmente della struttura e del funzionamento del cervello, in diversi punti fondamentali. Tra i principali, ve ne sono due: i transistor utilizzati come porta logica binaria non sono in grado di memorizzare alcuna informazione, ma solo di elaborarla, e inoltre sono dotati solo di due o tre possibili connessioni (una o due in entrata, una in uscita). I neuroni invece sono in grado sia di elaborare un’informazione sia di memorizzarla e inoltre possono connettersi, tramite le sinapsi, con un numero elevato di cellule simili.

Il memtransistor può superare queste limitazioni. Fisicamente, si tratta di un dispositivo costituito da solfuro di molibdeno (Molybdenum disulfide, un composto chimico con formula MoS2) ridotto a dimensione poco più che atomica, che contiene sia un transistor sia un “memristor”, cioè un elemento circuitale teorizzato solo all’inizio degli anni Settanta del secolo scorso e realizzato, nella pratica, solo poco più di 10 anni fa, in grado appunto di memorizzare una informazione. I ricercatori della McCormick School of Engineering della Northwestern University sono riusciti a far funzionare alcune dozzine di queste unità logico-mnemoniche.

Il responsabile dello studio Mark C. Hersam ha chiarito che il memtransistor consente di realizzare strutture logico-mnemoniche più simili a quelle di ua struttura celebrale composta da neuroni: «Nel cervello, soltamente ciascun neurone non è connesso con un solo altro neurone: ogni singola cellula neuronale è connessa con diverse altre, in modo da formare una rete. La struttura del memtransistor pemette contatti multipli, in un modo simile alle connessioni sinaptiche dei neuroni».

Scalare questa tecnologia in modo che sia praticamente utile, continua ancora Hersam, non dovrebbe essere proibitivo. «Realizzare qualche dozzina di elementi come è stato fatto nel nostro studio, è certo differente dal creare strutture con miliardi di singoli componenti, come viene attualmente fatto nella tecnologia dei semiconduttori. Detto questo però, non vedo nessuna barriera fondamentale che non consenta di rendere scalabile [quindi realizzabile anche in circuiti abbastanza grandi da avere un utilizzo pratico, ndr] la tecnologia che abbiamo sviluppato». Le prospettive future sono tutte da esplorare, sia nel campo dell’intelligenza artificiale sia in quello, ancora agli albori, del collegamento tra strutture nervose umane e device digitali.

Sorgente: Realizzato componente elettronico con caratteristiche simili al neurone – Il Sole 24 ORE

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