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.
Secondo la società di analisi IDC, 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. Ma 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.
Ad esempio, i banchieri devono prendere decisioni in una frazione di secondo sulla base di dati che variano costantemente e che fluiscono a una velocità vertiginosa. E nell’attività di monitoraggio dell’approvvigionamento idrico mondiale, una rete di sensori e attuatori registra e riferisce costantemente dati quali temperatura, pressione, altezza d’onda, acustica e marea oceanica. Nell’uno o nell’altro caso, cercare di capire quella montagna di input sarebbe un’impresa impossibile per una persona, o anche per 100. Un computer cognitivo, che agisce come un “cervello globale”, potrebbe ricomporre con rapidità e accuratezza i pezzi disparati di questo puzzle complesso e aiutare le persone a prendere decisioni oculate velocemente.
Ispirandosi alla struttura, alla dinamica e al comportamento del cervello, il team di ricerca impegnato in progetto si propone di rompere il paradigma di macchina programmabile convenzionale. Sostanzialmente, il team 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.
Per questa sfida, IBM ha creato un team integrato e di altissimo livello di ricercatori e collaboratori, guidati dal Dr. Dharmendra Modha, manager dell’iniziativa di cognitive computing IBM, con esponenti di Stanford University (Professori Kwabena Boahen, H. Phillip Wong, Brian Wandell), University of Wisconsin-Madison (Professor Giulio Tononi), Cornell University (Professor Rajit Manohar), Columbia University Medical Center (Professor Stefano Fusi) e University of California- Merced (Professor Christopher Kello). Il team IBM è costituito da Dr. Stuart Parkin, Dr. Chung Lam, Dr. Bulent Kurdi, Dr. J. Campbell Scott, Dr. Paul Maglio, Dr. Simone Raoux, Dr. Rajagopal Ananthanarayanan, Dr. Raghav Singh, e Dr. Bipin Rajendran.
IBM e i partner coinvolti hanno ricevuto un finanziamento di 4,9 milioni di dollari dalla Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) per la prima fase dell’iniziativa SyNAPSE (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics) della DARPA. 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.
In passato, il campo della ricerca sull’intelligenza artificiale si è concentrato su singoli aspetti della progettazione di macchine intelligenti. Il cognitive computing, all’avanguardia di questa linea di ricerca, si propone di progettare macchine intelligenti olistiche, che colleghino tra loro ordinatamente tutti i pezzi. L’iniziativa del cognitive computing IBM è nata dal suo 2006 Almaden Institute, che riunisce ogni anno le menti migliori per affrontare le sfide fondamentali al limite estremo della scienza e della tecnologia. IBM vanta una lunga storia nel campo della ricerca sull’intelligenza artificiale, che risale al lontano 1956 quando fu effettuata per la prima volta al mondo la simulazione corticale su grande scala (512 neuroni).
Per maggiori informazioni su IBM Research, visitare il sito www.ibm.com/research.
