Oristano 3 luglio 2020
Cari amici,
Gli scienziati lo sanno
bene: la mente umana per mantenere intatta la sua efficienza ha necessità di
riposare, in parole povere di dormire. Dolce dormire, questa frase fatta
sta a significare che dal sonno derivano innumerevoli effetti benefici per il
nostro organismo, ed in particolare per la nostra mente. Durante il sonno nel nostro
cervello i neuroni eliminano e scartano tutta una serie di connessioni
sinaptiche inutili, create per le necessità operative durante il giorno. Questo
processo, chiamato omeostasi sinaptica, impedisce al cervello di essere
invaso da tutta una serie di memorie inutili. Si, amici, il riposo aiuta a
migliorare le nostre prestazioni cognitive, mentre i sogni ci permettono di
elaborare i ricordi.
Ebbene, per quanto possa
apparire strano, anche l'intelligenza artificiale ha bisogno di riposare, di dormire!
Una recente ricerca, portata avanti nei laboratori di Los Alamos (posti nel deserto
del New Mexico dove lavorano in particolare per le forze armate americane oltre
12 mila ricercatori), ha stabilito un dato curioso: il sonno può essere vitale
anche per i cervelli artificiali del futuro come lo è per i nostri cervelli
umani oggi. Certo, scherzando, nessuno può dire se gli androidi sogneranno le
pecore elettriche, ma è quasi certo che avranno bisogno comunque di periodi di
riposo, in grado di apportare sicuri benefici ai cervelli artificiali, simili a
quelli che il sonno fornisce ai cervelli umani.
La scienziata informatica
Yijing Watkins, del laboratorio nazionale Los Alamos,
ha avuto modo di dichiarare: "Noi studiamo le reti neurali artificiali
ad impulso, sistemi che apprendono come il nostro cervello"; eravamo
affascinati dalla prospettiva di addestrare un processore neuromorfico in modo
analogo a come gli esseri umani e altri sistemi biologici imparano
dall'ambiente durante lo sviluppo dell'infanzia". Gli esperimenti
condotti in laboratorio, però, hanno dimostrato che dopo periodi continui di
apprendimento incontrollato, le reti neurali artificiali diventano instabili. I
ricercatori hanno quindi pensato di farle 'riposare' esponendole a diversi tipi
di rumore (simili alle interferenze che si sentono alla radio passando da una
stazione all'altra).
Dopo vari tentativi,
hanno osservato che i cervelli artificiali recuperavano una buona stabilità
quando venivano esposti a un rumore cosiddetto 'gaussiano', che include un
ampio spettro di frequenze e ampiezze. Da qui l'ipotesi che questo genere di
rumore riproduca lo stesso input che i neuroni del nostro cervello ricevono
durante la fase del sonno a onde lente. “Era come se stessimo dando alle
reti neurali l’equivalente di una buona notte di riposo”, ha detto la Watkins.
Il prossimo obiettivo ora
è quello di implementare il loro algoritmo sul chip neuromorfo Intel Loihi (i
chip neuromorfici Loihi sono fattivamente utilizzati per sviluppare reti
neurali e sovrintendere il funzionamento degli algoritmi di intelligenza
artificiale). Sperano che, consentire a Loihi di dormire di tanto in tanto, gli
consenta di elaborare in modo stabile le informazioni da una fotocamera a
retina di silicio in tempo reale. Se i risultati confermeranno la necessità di
dormire nei cervelli artificiali, possiamo probabilmente aspettarci che lo
stesso sarà vero anche per gli androidi e altre macchine intelligenti che
potrebbero essere tra noi in futuro. Watkins ha presentato la ricerca al Workshop
Women in Computer Vision il 14 giugno a Seattle.
Cari amici, lo sviluppo
dell’intelligenza artificiale è sempre più oggetto di studio da parte di
aziende e Università per le sue molteplice e sconfinate applicazioni, anche se
appare ancora lontano il momento in cui sarà possibile utilizzarla appieno per
svolgere certi compiti ora in capo al cervello umano. I robot, sempre più
perfezionati, stanno ormai imitando con totale fedeltà l’essere umano, in tutte
le sue sfaccettature. Ecco perché gli ultimi studi nel settore della robotica, stanno
appurando che anche l’intelligenza artificiale ha bisogno di tempi di pausa,
tanto quanto ne ha bisogno il cervello umano: ovvero riposare.
La strada intrapresa non
sarà facile, ma lunga e difficile, in quanto le direzioni in cui porta sono
tante quanto le modalità di utilizzo dell’I.A. Uno dei principali oggetti di
studio è come riuscire a far migliorare le capacità di apprendimento ad una
rete neurale, ed ecco, allora, cercare di prendere spunto dalla realtà,
cioè dal comportamento del nostro cervello umano. Il futuro, comunque, vedrà
ancora incredibili passi avanti fatti dall'Intelligenza Artificiale!
A domani, amici.
Mario
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