IBM e il progetto di un cervello digitale

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. 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. Ad ogni modo, 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.
Il progetto, finanziato per una cifra di quasi 5 milioni di dollari dalla DARPA (Defense advanced Research Projects Agency) per la sola fase iniziale, rientra nel programma chiamato Synapse (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics) e durerà circa 9 mesi, ultimati i quali dovrebbe essere completato il primo computer in grado di ricreare capacità proprie del cervello umano: percezione, cognizione, azione ed interazione, simulandone anche l'efficienza, la rapidità di calcolo e gestione di numerose informazioni in simultanea, nonché i bassi consumi.
 "La mente ha la straordinaria capacità di integrare informazioni tratte da una varietà di sensi, come vista, udito, tatto e olfatto e può creare categorie di spazio, tempo e interrelazioni senza fatica" ha dichiarato Dharmendra Modha, manager dell'iniziativa di IBM. "Attualmente non esistono computer che possano anche solo avvicinarsi in maniera remota alle sue capacità. La mente nasce 
dalla complessità del cervello". L'obbiettivo finale è quello di smentire categoricamente  questo tipo di affermazione.
Ispirandosi alla struttura, alla dinamica e al comportamento del cervello, il team di ricerca impegnato nel progetto si propone di rompere il paradigma di macchina programmabile convenzionale. Sostanzialmente, si 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.

 

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.
Questo progetto, avviato nell'ormai lontano 2008, è destinato a "digitalizzare" ulteriormente il nostro stile di vita che sarà sempre meno operativo e, d'altro canto, sempre più condizionato dalla realizzazione di automi digitali. Un modello a lungo termine che ci permetterà di progettare apparecchiature nano meccatroniche sempre più sofisticate in grado, come si è appena visto, di ragionare con una velocità e un' efficienza straordinaria, lontana anni-luce dalle facoltà umane.

"Today we stand poised on the brick of a new era of computing in which tecnology is more consumable, insight-driven and cognitive. IBM Research is exploring and developing the enabling tehnologies that will transform the way computers are used." 
(Ginny Rometty; IBM president and CEO)

         IBM Research - Zurich, IBM Client Center, Roadshow 2013, SyNAPSE, cognitive computing