Computer capaci di “annusare” con i chip neuromorfici di Intel

Non hanno il naso, ma potranno imparare ad annusare. Oggi già esiste un computer sperimentale che, grazie a un chip neuromorfico chiamato Loihi e ad algoritmi di intelligenza artificiale, sa riconoscere gli odori utilizzando meccanismi di percezione e ragionamento simili a quelli del sistema olfattivo degli esseri umani. Sviluppato da ricercatori della Cornell University di New York e di Intel, Loihi è un particolare tipo di chip neuromorfico che ha dimostrato di saper non solo riconoscere dall’odore alcune sostanze, ma anche di apprendere nuove abilità in modo relativamente rapido. 

In uno studio pubblicato da Nature Machine Intelligence i ricercatori ne descrivono il funzionamento. Un algoritmo derivato dall’architettura e dalle dinamiche del sistema olfattivo (naso e cervello) è stato impiegato per allenare il processore affinché memorizzasse e imparasse a riconoscere l’odore di dieci sostanze chimiche pericolose. I ricercatori hanno utilizzato un dataset che racchiude l’attività di risposta a questi dieci odori da parte di 72 sensori chimici; hanno, dunque configurato lo schema elettrico del “sistema olfattivo” del chip.

Lohi ha appreso rapidamente la rappresentazione neurale di ciascun odore e lo ha fatto, per ciascuno, senza danneggiare la memoria degli odori già imparati precedentemente. Ha, inoltre dimostrato un’elevata accuratezza di riconoscimento, a fronte di un allenamento relativamente rapido: a confronto, un avanguardistico sistema di deep learning per ottenere il medesimo livello di accuratezza ha richiesto un numero di campioni di addestramento 3000 volte superiore per ogni classe.

Nabil Imam, senior research scientist del Neuromorphic Computing Lab di Intel, mostra Loihi

Come spiegato da Nabil Imam, senior research scientist del Neuromorphic Computing Lab di Intel, questo chip “mima ciò che accade nel nostro cervello quando annusiamo qualcosa. Questo lavoro è un primo esempio di un filone di ricerca attuale che incrocia neuroscienze e intelligenza artificiale”. A detta dei ricercatori, Loihi potrà trovare applicazione in ambiti vari, per esempio in futuri sistemi di rilevamento elettronico di esplosivi, narcotici, gas impiegati per la guerra chimica e persino malattie terminali.