Memristore: crea un microchip che imita il cervello umano

È un microchip in grado di riprodurre il cervello umano biologico con la stessa tensione neurologica.

I suoi autori affermano che è 100 volte più piccolo del diametro di un capello umano e crea un effetto simile all’apprendimento come un vero cervello.

Microchip imita il cervello umano

microchip

La differenza con un computer convenzionale è che, questo chip, ha capacità di apprendimento non basate su software.

Questi progressi nell’informatica neuromorfa sono stati fatti da ricercatori dell’Università del Massachusetts ad Amherst.

Gli scienziati hanno trascorso anni cercando di farsi strada nell’informatica neuromorfa con un dispositivo che utilizza strumenti in miniatura, chiamati memristore, che funzionerebbero come vere sinapsi cerebrali.

30 anni fa, hanno scoperto un proteobatterio chiamato Geobacter in grado di produrre nanofili di proteine ​​elettricamente conduttive.

L’anno scorso hanno sviluppato un dispositivo che utilizza una proteina naturale, prodotta da un microbo appartenente alla famiglia Geobacter, per generare elettricità dall’umidità presente nell’aria.

Infine, un altro gruppo di ricercatori della stessa università, ha usato quegli stessi cavi proteici per ottenere un transistor di memoria o un dispositivo di memoria neuromorfa.

Il dispositivo funziona in modo considerevolmente efficiente con pochissima potenza, come fanno i cervelli, per trasportare segnali tra i neuroni.

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Nanofili proteici
I nanofili di proteine (in verde) raccolti dal microbo Geobacter (in arancione) facilitano il funzionamento del dispositivo di memoria elettronica (colore argento) con tensioni biologiche, emulando i componenti neurali (giunzioni blu) in un cervello. Foto per gentile concessione di UMass Amherst / Yao lab.

Uno dei maggiori problemi con il calcolo neuromorfo è che i computer convenzionali consumano più di 1 volt; invece il cervello umano consuma molta meno energia inviando segnali che usano solo 80 volt, molta meno energia rispetto agli attuali dispositivi neuromorfi.

A seguito di queste ultime e produttive indagini, il 20 aprile 2020 l’articolo intitolato “Bioinspired bio-voltage memristors”  è stato pubblicato su Nature Communications.

Yun Yao, uno dei suoi autori, afferma: “Questa è la prima volta che un dispositivo può funzionare allo stesso livello di tensione del cervello“.

Le persone, probabilmente, non hanno nemmeno osato sperare di poter creare un dispositivo che sia efficiente dal punto di vista energetico come le controparti biologiche in un cervello, ma ora abbiamo prove realistiche di capacità di elaborazione a bassissima potenza“.

È un progresso concettuale e crediamo che causerà molta esplorazione nell’elettronica che opera nel regime di tensione biologica“.

I suoi autori Fu, Yao, Lovle e altri colleghi, continueranno a ricercare ed esplorare la chimica, la biologia e l’elettronica dei nanofili proteici nei memristori, nonché possibili applicazioni che potrebbero includere un dispositivo per il monitoraggio della frequenza cardiaca, ad esempio.

Yun Yao dice: “Questo offre speranza nella fattibilità che un giorno, questo dispositivo, sarà in grado di parlare con neuroni reali nei sistemi biologici” . Sarebbe una svolta nel risolvere i problemi di salute.

Questo risultato è molto incoraggiante per il calcolo neuromorfo, poiché provano a creare microchip che funzionano come il cervello umano, ma c’è ancora molta strada da fare.

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A cura di Ufoalieni.it


Resources

Bioinspired bio-voltage memristors
https://www.nature.com/articles/s41467-020-15759-y

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