Verso chip che imitano il cervello umano

Computer che potrebbero apprendere ed elaborare informazioni in modo più efficiente dal punto di vista energetico, ispirandosi al funzionamento del cervello umano. La notizia arriva da una ricerca pubblicata sulla rivista Nature Electronics a cui hanno partecipato l’Università di Pisa, la Shanghai University, l’Università di Messina e l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) con il professore Andras Kis come coordinatore.

“Il cervello umano riesce ad elaborare enormi quantità di informazioni consumando una frazione dell’energia richiesta dai sistemi di intelligenza artificiale – spiega Giuseppe Iannaccone, docente del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa e autore dello studio – Una delle ragioni è che nel cervello i processi di memoria ed elaborazione sono strettamente integrati nelle stesse reti neurali. Nei computer, invece, i dati devono essere continuamente trasferiti tra memoria e processore, con un elevato dispendio energetico”.

Per avvicinarsi al modello umano, i ricercatori hanno sviluppato nuove memorie elettroniche basate su materiali bidimensionali ultrasottili che consentono di conservare le informazioni e svolgere operazioni di calcolo nello stesso punto del chip. Il risultato è stato ottenuto grazie a una nuova architettura che combina due materiali, il bisolfuro di molibdeno e il bisolfuro di niobio. La combinazione riduce infatti uno dei principali limiti dei dispositivi bidimensionali, la resistenza di contatto, migliorando sensibilmente le prestazioni.

“Un ulteriore vantaggio è che questa nuova tecnologia è compatibile con i chip silicio oggi prodotti dall’industria elettronica – aggiunge Giuseppe Iannaccone, docente del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa e autore dello studio – La sfida attuale è rendere l’intelligenza artificiale sempre più potente ma anche più sostenibile dal punto di vista energetico e utilizzabile su piccoli sensori e dispositivi autonomi”.

La ricerca si inserisce nel percorso avviato dal progetto europeo QUEFORMAL, coordinato da Iannaccone e dedicato allo sviluppo di dispositivi elettronici innovativi basati su materiali bidimensionali.