IBM a creat primii neuroni artificiali care funcţionează după modelul biologic întâlnit la organismele vii

Realizaţi din materiale convenţionale şi uşor de miniaturizat la scară nanometrică pentru alcătuirea de viitoare „creiere artificiale”, neuronii creaţi de cercetătorii IBM pot fi grupaţi în reţele capabile să transfere semnale electrice într-un mod similar creierelor biologice.

Experimentul desfăşurat la un centru de cercetare din Zurich a inclus o reţea de 500 neuroni artificiali, conectaţi pentru a simula interacţiunile care apar în mod normal în creierul animalelor. Adevărata provocare a fost însă miniaturizarea neuronilor artificiali la scară microscopică fără a pierde funcţionalitatea şi găsirea unei modalităţi de obţinere care să recurgă doar la materiale şi procedee de fabricaţie bine cunoscute.

În timp ce neuronii organici folosesc membrane cu rol de poartă pentru semnalele electrice, necesitând un anumit nivel de energie pentru activare, versiunea artificială propusă de cercetătorii IBM substituie acest element cu o barieră realizat dintr-un amestec numit GST (germaniu-antimoniu-teluriu), folosit deja ca ingredient în producerea discurilor optice. Bariera GST funcţionează prin schimbare de fază, de la stare amorfă (izolator) la cristalină (conductor de elctricitate), şi este declanşată prin încălzirea ce apare la aplicarea semnalelor electrice.

Similar analogului biologic, neuronii artificiali prevăzuţi cu barieră GST sunt activaţi atunci când sarcina electrică depăşeşte un nivel minim prestabilit, după care se auto-resetează la starea iniţială non-conductoare de electricitate. Crucial pentru duplicarea modului de funcţionare a unui creier real, neuronii artificial au fost proiectaţi pentru a avea un anumit nivel de impredictibilitate, în sensul că barierele GST nu revin niciodată la exact aceeaşi configuraţie după activare. Astfel, interacţiunile între neuroni nu pot fi niciodată complet predictibile, acelaşi „gând” procesat de reţeaua neuronală ducând la „concluzii” diferite în funcţie de starea în care se găseşte creierul artificial şi informaţiile procesate anterior.

Cu ajutorul acestor neuroni, cercetători IBM speră să poată crea computere capabile să mimeze modul eficient de procesare paralelă întâlnit în creierul organismelor vii. Odată depăşit acest obstacol, o provocare şi mai mare ar putea fi crearea unui „software” adecvat, modul de funcţionare paralel şi cu rezultate impredictibile nefiind tocmai compatibil cu limbajele de programare actuale.