Un gruppo di ricerca internazionale con quartier generale in Europa ha creato un chip al silicio in grado di “funzionare come un cervello umano, in scala ridotta, con un equivalente di 200.000 neuroni, connessi fra loro da 50 milioni di sinapsi”. La notizia è riportata da Technology Review, storica rivista del Massachusetts Institute of Technology, MIT (Duncan Graham-Rowe, Building a Brain on a Silicon Chip. A chip developed by European scientists simulates the learning capabilities of the human brain, Technology Review, MIT, Mar 25, 2009).

“Sebbene il chip non contenga che una frazione del numero di neuroni e sinapsi presenti nel cervello umano reale, esso lo riesce a rappresentare in scala: ricreare la struttura del cervello in un computer, può essere utile per lo sviluppo di nuovi supercomputer in grado di elaborare massivamente, in parallelo, le informazioni”, ha spiegato a Technology Review Karlheinz Meier, fisico dell’università di Heidelberg, coordinatore del progetto Fast Analog Computing with Emergent Transient States (FACETS).

Non è la prima volta che si tenta di riprodurre artificialmente il cervello umano: già il progetto Blue Brain, diretto da Henry Markram della Ecole Polytechnique Fédérale di Losanna, in Svizzera, ha utilizzato un ampio database di dati biologici registrati da neurologi per creare una simulazione complessa e realistica del cervello umano su un supercalcolatore IBM.

La differenza fra il progetto Facets e i precedenti è che, in questo caso, “più che simulare il funzionamento dei neuroni, noi li costruiamo: un neurone è formato tipicamente da 100 elementi, una sinapsi da circa 20, sviluppabili benissimo in un wafer di silicio”, sottolinea Meier. “Il vantaggio di questo approccio hardware e non simulativo al cervello – prosegue Meier – è proprio la possibilità di creare una stuttura realmente parallela come il cervello stesso; inoltre, i modelli fisici sono più veloci nell’elaborazione delle informazioni rispetto alle simulazioni a computer e 100.000 volte più veloci rispetto allo stesso cervello umano”.

“In effetti anche i neuroni elaborano molto lentamente l’informazione, comparati ai computer: la ragione per cui i computer sembrano più lenti è perché sono macchine che lavorano in serie, mentre il nostro cervello funziona in parallelo”, spiega Thomas Serre, neuroscienziato computazionale del MIT.

Facets non è l’unico gruppo di ricerca a sviluppare questo approccio: progetti analoghi sono in fase di sviluppo anche alla Stanford University e alla Defense Advanced Research Projects Agency americana: “ma Facets è il progetto più avanzato, perché è l’unico a sviluppare sinapsi complesse, con un algoritmo distribuito veramente potente, da noi sviluppato, capace grazie alla sua ‘plasticità’ di apprendere e adattarsi a nuove situazioni”, dice con orgoglio Markram, che oggi collabora a Facets.

Allo sviluppo di Facets, il cui budget si aggira intorno ai 10 milioni di Euro, partecipano 15 gruppi di ricerca da tutto il mondo. Fra le sfide più avvincenti, quella di riprodurre la tridimensionalità dell’encefalo a partire da supporti bidimensionali, quali i wafer di silicio appunto, connessi fra di loro a formare un superchip contenente un totale di un miliardo di neuroni.