Intelligenza Artificiale
Google: ricerca sul cervello dei topi per comprendere la mente umana
Tempo di lettura: 2 minuti. Scopri come la ricerca di Google sul cervello dei topi sta aiutando a comprendere meglio la mente umana. Innovazioni nelle tecnologie di imaging e gestione dei dati per risolvere i misteri della mente.
I ricercatori di Google hanno recentemente presentato la mappa più grande e dettagliata del cervello umano mai realizzata grazie ad uno studio sul cervello dei topi. Anche se descrive solo un millimetro cubico di tessuto cerebrale — equivalente a metà di un chicco di riso — la mappa è ad alta risoluzione e mostra i singoli neuroni e le loro connessioni, richiedendo 1,4 petabyte di dati per essere codificata. Questa mappa, sebbene rappresenti solo una piccola porzione del cervello, ha portato a diverse scoperte sorprendenti. Ad esempio, i ricercatori hanno osservato che alcuni neuroni formano nodi giganti, un fenomeno mai visto prima e ancora senza spiegazione. Questo lavoro pionieristico apre la strada a una comprensione più profonda delle reti neurali e delle loro funzioni.
La ricerca sui topi
Viren Jain e il suo team stanno ora concentrando la loro attenzione sui cervelli dei topi. Questi mammiferi potrebbero aiutare a risolvere misteri sulla nostra mente che ci sfuggono da sempre, come la memorizzazione e il recupero dei ricordi, il riconoscimento degli oggetti e dei volti, l’importanza del sonno e le disfunzioni cerebrali legate a malattie come l’Alzheimer.
Uno dei motivi per cui non abbiamo ancora risposte a queste domande è la mancanza di dati adeguati per studiare il cervello. Il cervello umano ha circa 86 miliardi di neuroni connessi da oltre 100 trilioni di sinapsi, che permettono di pensare, sentire, muoversi e interagire con il mondo. Creare una mappa di queste connessioni neurali — nota come “connectome” — potrebbe svelare nuovi modi di comprendere il funzionamento del nostro cervello e le cause delle sue disfunzioni.
La sfida tecnica
Per costruire mappe dettagliate a livello sinaptico, i ricercatori devono immaginare il cervello a una risoluzione nanometrica e gestire enormi quantità di dati. Questa sfida tecnica richiede innovazioni continue nelle tecniche di imaging, negli algoritmi di intelligenza artificiale e negli strumenti di gestione dei dati. Per questo motivo, dieci anni fa, Google Research ha formato il suo team di Connectomics.
L’obiettivo del team è sviluppare nuove tecniche e strumenti per mappare il cervello a un livello di dettaglio mai raggiunto prima. Questo lavoro è essenziale per rispondere a domande fondamentali sul funzionamento del nostro cervello e per sviluppare nuovi trattamenti per le malattie neurologiche. La ricerca di Google sul cervello dei topi sta fornendo dati cruciali che potrebbero portare a una comprensione più profonda del cervello umano. Attraverso l’innovazione continua nelle tecnologie di imaging e nella gestione dei dati, i ricercatori sperano di risolvere i misteri della mente e migliorare la nostra capacità di trattare le malattie cerebrali.
Intelligenza Artificiale
OpenAI e Apple si affidano a TSMC per i Chip AI
Tempo di lettura: 2 minuti. OpenAI e Apple collaborano con TSMC per sviluppare chip AI avanzati, puntando a migliorare Siri e generare nuove opportunità nel mercato dell’intelligenza artificiale.
OpenAI e Apple stanno facendo mosse strategiche significative nel campo dell’intelligenza artificiale, collaborando con Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) per sviluppare nuovi chip avanzati. Questi sviluppi potrebbero avere un impatto profondo sul futuro dell’AI e dei dispositivi che ne fanno uso, come gli iPhone.
OpenAI, noto per i suoi progressi nell’AI generativa, ha deciso di sviluppare un chip interno utilizzando il nodo A16 Angstrom di TSMC. Questo chip promette di migliorare le capacità della funzione di generazione video di OpenAI, chiamata Sora. La tecnologia potrebbe diventare parte integrante della suite di AI generativa di Apple, contribuendo a potenziare le vendite di iPhone grazie alle sue capacità avanzate di video-generazione. La collaborazione con TSMC è vista come un passo cruciale per OpenAI, poiché l’azienda cerca di ridurre la sua dipendenza da altri produttori di chip come Nvidia, mirando a una maggiore efficienza e convenienza.
OpenAI e TSMC: innovazione nel settore dei Chip AI
TSMC costruirà il chip di OpenAI utilizzando il suo nodo A16 Angstrom, un avanzamento significativo rispetto ai chip da 2nm. Questo nodo è progettato per essere fino al 10% più veloce e consumare il 20% in meno di energia, offrendo prestazioni superiori per applicazioni AI. Secondo l’analista di Bernstein, Stacy Rasgon, ogni query inviata a ChatGPT costa attualmente a OpenAI circa 4 centesimi di dollaro. Con l’aumento dell’uso di ChatGPT, la domanda di chip potrebbe raggiungere un valore di 16 miliardi di dollari all’anno, rendendo questa collaborazione con TSMC altamente redditizia.
Anche ByteDance, la società madre di TikTok, ha fatto mosse simili, sviluppando un chip AI interno con il partner Broadcom, utilizzando il processo di produzione a 5nm di TSMC. Questo evidenzia una tendenza crescente tra le grandi aziende tecnologiche a sviluppare chip personalizzati per migliorare le loro capacità AI.
Apple Punta su ChatGPT e l’Intelligenza Artificiale
Apple sta cercando di assicurarsi una posizione di rilievo nel futuro dell’intelligenza artificiale, puntando su ChatGPT di OpenAI. In collaborazione con OpenAI, Apple mira a migliorare Siri, rendendola più interattiva e amichevole. Questo aggiornamento, già presente nei modelli di iPhone 15 Pro e superiori, potrebbe trasformare l’assistente virtuale di Apple in un interlocutore più naturale per gli utenti.
Apple e Nvidia stanno preparando un nuovo round di finanziamenti per OpenAI, con una valutazione che potrebbe raggiungere i 100 miliardi di dollari, segnando la più grande valutazione di sempre per una società dedicata esclusivamente all’intelligenza artificiale. Questa mossa dimostra l’intenzione di Apple di integrare profondamente le sue iniziative AI con quelle di OpenAI, espandendo le funzionalità di Siri e altre applicazioni basate sull’intelligenza artificiale.
Apple potrebbe annunciare ulteriori dettagli sui suoi piani per l’AI durante la presentazione dell’iPhone 16, prevista per il 9 settembre. Questo evento potrebbe fornire una chiara indicazione del livello di attenzione che Apple intende dare alle funzionalità AI nei suoi dispositivi futuri, con particolare riferimento alle capacità assistite da ChatGPT.
Intelligenza Artificiale
Emergent Computing: nuova frontiera dell’Intelligenza Artificiale
L’emergent computing è un campo che trae ispirazione dai processi computazionali naturali, caratterizzati da complessi meccanismi che emergono dalla cooperazione di processi semplici. Questo approccio si focalizza su sistemi dove il comportamento complessivo non dipende dalle singole parti ma dalle relazioni tra di esse. Un esempio di emergent computing è rappresentato dalle reti neurali artificiali (ANNs), sviluppate basandosi sul comportamento computazionale emergente dei cervelli biologici. Entrambi questi sistemi complessi sono composti da elementi semplici le cui interazioni combinano per generare calcoli complessi o processi cognitivi.
Il ruolo del reservoir computing nell’Emergent computing
Il concetto di computing emergente è stato ulteriormente sviluppato con il reservoir computing, un’applicazione che utilizza sistemi fisici non lineari, detti serbatoi, come parte del processo computazionale. Utilizzando serbatoi presenti in natura, come onde d’acqua per l’analisi delle immagini, muffe miceliali come risolutori di labirinti e reattori chimici come porte logiche, il reservoir computing permette di sfruttare la computazione emergente naturale per applicazioni pratiche. Tuttavia, questi sistemi non mostrano funzioni di memoria emergente e comportamento di apprendimento associativo, caratteristiche osservate nelle reti neurali biologiche (BNNs). La limitata capacità di memoria limita le potenzialità dei sistemi di serbatoi di migliorare, rendendo complessi i compiti continui basati sulla storia delle attività.
Memoria emergente nelle Reti Neurali Biologiche e Artificiale
Per sfruttare la potenza computazionale delle reti neurali biologiche nei problemi di calcolo, sono state sviluppate le ANNs, create applicando elementi strutturali dei cervelli biologici con l’obiettivo di raggiungere capacità di apprendimento simili.
Sebbene le ANNs abbiano fatto grandi progressi nella risoluzione di problemi attraverso il machine learning, rimangono limitate dalla loro implementazione hardware e non sono in grado di emulare completamente le capacità di apprendimento delle loro ispirazioni biologiche.
Il Potenziale dei Polimeri Idrogel EAP nella Computazione Emergente
Recenti studi hanno esplorato il potenziale dei polimeri idrogel elettroattivi (EAP) nella computazione. Questi materiali mostrano un comportamento di memoria simile alle BNNs quando stimolati elettricamente, grazie alla migrazione degli ioni sotto l’influenza di campi elettrici per ridurre l’energia libera del sistema. Questo processo causa una ristrutturazione della distribuzione degli ioni e delle catene polimeriche cariche, rendendo il comportamento degli idrogel EAP comparabile alla dinamica degli ioni nei neuroni delle BNNs.
Studio sull’Applicazione degli Idrogel EAP al Gioco Pong
Questo studio mira a dimostrare come gli idrogel EAP possano esibire funzioni di memoria emergente quando integrati in un ambiente di gioco simulato. L’esperimento utilizza un’array multi-elettrodo (MEA) per stimolare gli idrogel EAP nel contesto del gioco Pong, un compito già stabilito per il calcolo biologico. I risultati mostrano come la concentrazione degli ioni negli idrogel, misurata attraverso la conducibilità, influenzi le performance del gioco, indicando la presenza di meccanismi di memoria emergente.
Intelligenza Artificiale
Navigazione migliorata grazie allo Scarabeo Stercorario
Tempo di lettura: 2 minuti. Ricerca innovativa ispirata dallo scarabeo stercorario per migliorare i sistemi di navigazione in droni, robot e satelliti.
Un recente studio di ricerca, ispirato dallo scarabeo stercorario, potrebbe rivoluzionare i sistemi di navigazione utilizzati in droni, robot e satelliti. Questo insetto, che si è evoluto circa 130 milioni di anni fa, è la prima specie conosciuta a utilizzare la Via Lattea come punto di riferimento per orientarsi di notte, concentrandosi su questa costellazione per spostare le sfere di sterco in linea retta lontano dai competitori.
Ispirazione dalla Natura per la Tecnologia
Nel 2013, un gruppo di ricercatori svedesi ha scoperto che gli scarabei stercorari utilizzano la Via Lattea per orientarsi durante la notte. Ora, dieci anni dopo, ingegneri australiani dell’Università del South Australia stanno modellando la stessa tecnica per sviluppare un sensore basato sull’intelligenza artificiale in grado di misurare accuratamente l’orientamento della Via Lattea in condizioni di scarsa illuminazione. Questo nuovo sviluppo è guidato dal Professor Javaan Chahl e il suo team di dottorandi, che hanno utilizzato la visione artificiale per dimostrare che la larga striscia di luce che forma la Via Lattea non è influenzata dal motion blur, a differenza delle singole stelle.
Sviluppo di sistemi di Navigazione basati sulla Via Lattea
Il team di ricerca ha condotto una serie di esperimenti utilizzando una fotocamera montata sul tetto di un veicolo per catturare immagini della Via Lattea mentre il veicolo era sia fermo che in movimento. Questi esperimenti hanno permesso di sviluppare un sistema di visione artificiale che misura in modo affidabile l’orientamento della Via Lattea, un passo fondamentale verso la costruzione di un sistema di navigazione innovativo. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Biomimetics.
Il candidato PhD della UniSA, Yiting Tao, autore principale dello studio, afferma che il sensore di orientamento potrebbe essere un metodo di backup per stabilizzare i satelliti e aiutare droni e robot a navigare in condizioni di scarsa illuminazione, anche quando c’è molto blur causato da movimento e vibrazioni. Tao ha in programma di implementare l’algoritmo su un drone per testarlo in volo notturno.
Le soluzioni della natura per le sfide della tecnologia
Prof. Chahl sottolinea come la visione degli insetti abbia da tempo ispirato gli ingegneri nello sviluppo di sistemi di navigazione. Gli insetti come lo Scarabeo Stercorario hanno risolto problemi di navigazione per milioni di anni, utilizzando cervelli costituiti da decine di migliaia di neuroni, rispetto ai miliardi presenti negli esseri umani. Questo dimostra come soluzioni naturali possano superare sfide che anche le macchine più avanzate faticano a risolvere.
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