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IBM E CINQUE PRESTIGIOSE UNIVERSITA' LAVORANO SU UN COMPUTER CHE SIMULI IL CERVELLO UMANO

San Jose, California – In un’impresa senza precedenti, IBM e cinque prestigiose università hanno avviato una collaborazione per la creazione di sistemi di calcolo che dovrebbero simulare le capacità di sensazione, percezione, azione, interazione e cognizione del cervello umano.

Secondo la società di analisi IDC, la quantità di dati digitali cresce all’allarmante tasso del 60 per cento ogni anno, offrendo alle imprese l’accesso a nuovi incredibili flussi di informazioni. Ma senza la capacità di monitorare, analizzare e reagire a queste informazioni in tempo reale, la maggior parte del valore può andare perduto. Fino a quando i dati non vengono acquisiti e analizzati, le decisioni e gli interventi possono essere ritardati. Il “cognitive computing” offrirebbe l’opportunità di realizzare sistemi in grado di integrare e analizzare vaste quantità di dati da molte fonti in un batter d’occhio, consentendo alle imprese o ai singoli individui di prendere decisioni rapide in tempo per ottenere vantaggi significativi.




Ad esempio, i banchieri devono prendere decisioni in una frazione di secondo sulla base di dati che variano costantemente e che fluiscono a una velocità vertiginosa. E nell’attività di monitoraggio dell’approvvigionamento idrico mondiale, una rete di sensori e attuatori registra e riferisce costantemente dati quali temperatura, pressione, altezza d'onda, acustica e marea oceanica. Nell'uno o nell’altro caso, cercare di capire quella montagna di input sarebbe un'impresa impossibile per una persona, o anche per 100. Un computer cognitivo, che agisce come un “cervello globale”, potrebbe ricomporre con rapidità e accuratezza i pezzi disparati di questo puzzle complesso e aiutare le persone a prendere decisioni oculate velocemente.

Ispirandosi alla struttura, alla dinamica e al comportamento del cervello, il team di ricerca impegnato in progetto si propone di rompere il paradigma di macchina programmabile convenzionale. Sostanzialmente, il team spera di eguagliare il basso consumo energetico e le dimensioni ridotte del cervello, utilizzando dispositivi in nanoscala per sinapsi e neuroni. Questa tecnologia potrà portare alla realizzazione di architetture di calcolo e paradigmi di programmazione totalmente nuovi. L’obiettivo finale è poter disporre di computer onnipresenti, dotati di una nuova intelligenza in grado di integrare informazioni provenienti da svariati sensori e da svariate fonti, di gestire l’ambiguità, di rispondere in modo dipendente dal contesto, di apprendere nel corso del tempo e di eseguire il riconoscimento di modelli, per risolvere problemi difficili basati su percezione, azione e cognizione, in ambienti reali complessi.

Per questa sfida, IBM ha creato un team integrato e di altissimo livello di ricercatori e collaboratori, guidati dal Dr. Dharmendra Modha, manager dell’iniziativa di cognitive computing IBM, con esponenti di Stanford University (Professori Kwabena Boahen, H. Phillip Wong, Brian Wandell), University of Wisconsin-Madison (Professor Giulio Tononi), Cornell University (Professor Rajit Manohar), Columbia University Medical Center (Professor Stefano Fusi) e University of California- Merced (Professor Christopher Kello). Il team IBM è costituito da Dr. Stuart Parkin, Dr. Chung Lam, Dr. Bulent Kurdi, Dr. J. Campbell Scott, Dr. Paul Maglio, Dr. Simone Raoux, Dr. Rajagopal Ananthanarayanan, Dr. Raghav Singh, e Dr. Bipin Rajendran.

IBM e i partner coinvolti hanno ricevuto un finanziamento di 4,9 milioni di dollari dalla Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) per la prima fase dell’iniziativa SyNAPSE (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics) della DARPA. La proposta di IBM “Cognitive Computing via Synaptronics and Supercomputing (C2S2)” traccia le linee della ricerca che sarà condotta nei prossimi nove mesi, in aree quali sinaptronica, scienza dei materiali, circuiti neuromorfi, simulazioni con supercomputing e ambienti virtuali. La ricerca iniziale sarà incentrata sulla dimostrazione di dispositivi simili alle sinapsi, a basso consumo, su nanoscala e sulla scoperta dei microcircuiti funzionali del cervello. La missione a lungo termine di C2S2 è realizzare computer cognitivi compatti, a basso consumo, che si avvicinino all’intelligenza dei mammiferi.

Di recente, il solo team IBM di cognitive computing ha dimostrato la simulazione in tempo quasi reale sulla scala del cervello di un piccolo mammifero, utilizzando gli algoritmi di calcolo cognitivo con la potenza del supercomputer BlueGene IBM. Con questa capacità di simulazione, i ricercatori stanno sperimentando varie ipotesi matematiche della funzione e della struttura cerebrale, lavorando alla scoperta di micro e macro circuiti computazionali essenziali del cervello.

In passato, il campo della ricerca sull’intelligenza artificiale si è concentrato su singoli aspetti della progettazione di macchine intelligenti. Il cognitive computing, all’avanguardia di questa linea di ricerca, si propone di progettare macchine intelligenti olistiche, che colleghino tra loro ordinatamente tutti i pezzi. L'iniziativa del cognitive computing IBM è nata dal suo 2006 Almaden Institute, che riunisce ogni anno le menti migliori per affrontare le sfide fondamentali al limite estremo della scienza e della tecnologia. IBM vanta una lunga storia nel campo della ricerca sull’intelligenza artificiale, che risale al lontano 1956 quando fu effettuata per la prima volta al mondo la simulazione corticale su grande scala (512 neuroni).


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2 commenti

Massimiliano Versace ha detto...

Salve a tutti. Vorrei fare alcune precisazioni. Sono un ricercatore italiano, emigrato negli USA da anni, che lavora al progetto DARPA in questione. Si tratta di un progetto molto ambizioso, non di tre ma di decine di milioni di dollari spalmati su sette anni. Le ditte che hanno vinto il bando sono tre: HP, HRL (entrambe faranno partner con Boston University, Department of Cognitive and Neural Systems, dove lavoro) ed IBM.

Quello appena annunciato e’ sicuramente in progetto piu’ “visionario” di DARPA: costruire, nell’arco di sette anni, un chip che possa replicare le potenzialita’ di un sistema nervoso delle dimensioni di un piccolo mammifero, in un chip di dimensioni e consumo energetico compatibili con le moderne CPU dei personal computers (PC), ma in grado di supportare milioni di neuroni artificiali e miliardi di sinapsi (connessioni fra i neuroni). SyNAPSE ha un doppio scopo, come spesso accade per i progetti finanziati da DARPA:

1) MILITARE: mettere a disposizione dell’esercito Americano una tecnologia avanzata che consenta di equipaggiare il numero crescente di veicoli (ad esempio, aerei) e robot (ad esempio, iRobot PackBot) utilizzati dall’esercito Americano in teatri di guerra. La crescente meccanizzazione ed automazione dell’esercito necessita di chip intelligenti ed a basso consumo energetico che forniscano “l’intelligenza” necessaria a questi sistemi.

2) CIVILE: la legge di Moore (Moore’s Law), la quale postula che gli incrementi nella velocita’ dei processori raddoppia ogni due anni, e’ destinata ad arrestarsi entro dieci anni in quanto la miniaturizzazione dei transistors delle CPU raggiugera’ un limite fisico tale per cui ulteriori riduzioni nelle dimensioni fisiche risulterebbero nella “fusione” del transistor dovuta a temperature di esercizio estreme. Per questo motivo DARPA ed i suoi partner industriali stanno puntando risorse notevoli nella ricerca di nuovi paradigmi computazionali che consentano agli USA di mantenera la supremazia nel campo dei chip. La direzione scelta e’ quella della costruzione di chip inspirati dal sistema nervoso animale, capace di computazioni ancora impossibili da parte di tradizionali CPU o supercomputer. Uno degli obiettivi del programma e’ quello di costruire un co-processore neurale a basso costo e consumo energetico che supplementi la CPU dei futuri PC, dotando i comuni personal computer di funzioni, quali percezione visiva, uditiva, e ragionamento, tipiche dell’intelligenza animale. In sostanza, DARPA vuole finanziare l’introduzione di un nuova famiglia di processori nervosi che si affiancheranno, ed ungiorno forse sostituiranno, le convenzionali CPU.

Per quanto riguarda i commenti sull’attuale stato dell’AI, non sono daccordo. L’immagine stereotipica dell’AI del robot di guerre stellari e’ fuorviante. Oggi l’AI, nelle sue varie forme, e’ pervasiva e presente in tantissime applicazioni software ed hardware. Esistono oggi modelli avanzati di funzioni sensoriali, cognitive e motorie che sono simulati su processori seriali non adatti alle computazioni parallele di modelli inspirati al sistema nervoso. Il progetto SyNAPSE e’ mirato a colmare questo gap

Redazione ha detto...

La ringraziamo per la sua comunicazione, e saremo lieti di ricevere notizie sugli sviluppi del progetto.

Per quanto riguarda le incongruenze che lei segnala (compresa l'informazione sulla cifra dei finanziamenti) la avvisiamo che fanno parte di un comunicato stampa ufficiale inviato da IBM alla nostra redazione il 20 novembre scorso. Se lo ritiene può dunque segnalarle direttamente all'ufficio stampa IBM.

Troverà il documento originale con tutti i dati trasmessi da IBM alla pagina.


http://www-03.ibm.com/press/it/it/pressrelease/26126.wss