Spaun (Semantic network architecture pointered) è il primo cervello artificiale che in piccolo, riproduce ciò che è in grado di fare l’uomo. Spaun è stato simulato al computer, ed è l’esperimento più complesso di questo genere mai realizzato dai ricercatori dell’università di Waterloo in Canada.
UN PICCOLO CERVELLO. Il prototipo mima in piccolo la complessità di un cervello umano anche se impiega delle ore per fare ciò che un cervello naturale fa in pochi secondi. Si tratta comunque di un inizio dalle ottime possibilità di sviluppo: Spaun è composto da 2,5 milioni di neuroni simulati – contro gli 80-100 miliardi di cellule mediamente contenute in un cervello umano – ricreati in software in maniera abbastanza fedele rispetto a quelli naturali.

CALCOLI E OPERAZIONI COMPLESSE. Le aree specializzate della corteccia cerebrale vengono anch’esse simulate con otto diversi algoritmi specifici, e grazie a questi algoritmi Spaun è in grado di riconoscere immagini grandi 28×28 pixel, ordinare dati e numeri, simulare i processi di memoria a breve e lungo termine, muovere un braccio robotico per disegnare simboli e numeri su un foglio di carta.
Per portare Spaun a livelli funzionali appena paragonabili a quelli di un cervello umano occorreranno però parecchi progressi nel campo della neurobiologia e della tecnologia dei supercomputer, ma i ricercatori sostengono che la loro simulazione ha una utilità pratica quando viene per esempio usata per studiare il comportamento dei neuroni nelle zone colpite da malattie degenerative come il morbo di Parkinson.

Rispetto ai suoi colleghi, come l’ambizioso Blue Brain, Spaun riesce a produrre comportamenti complessi con pochi neuroni: “Mettere insieme una rete enorme di neuroni virtuali sperando che esibiscano un comportamento simile a quelli umani non è una buona strategia per comprendere un organo così sofisticato come il cervello, e quindi abbiamo scelto un approccio completamente diverso”, sostiene Chris Eliasmith, uno degli autori del lavoro. Gli scienziati hanno cercato di riprodurre in piccolo quello che accade nella scatola cranica umana: Spaun simula la fisiologia di ogni singolo neurone, considerando la differenza di potenziale che scorre tra le sinapsi. Le varie cellule nervose sono suddivise in vari gruppi, corrispondenti alle parti del cervello che processano le immagini, controllano i movimenti e memorizzano i ricordi a breve termine.

Quando Spaun vede una serie di numeri, per esempio, ne individua le caratteristiche visive in modo da poterli riconoscere e memorizzare. A questo punto, è in grado di eseguire almeno otto compiti diversi, da quelli più semplici, come copiare l’immagine, a quelli più complessi, come trovare la cifra successiva in una serie. I risultati sono sorprendenti. Spaun è preciso quasi quanto l’uomo e tende a compiere i suoi stessi errori: ricorda meglio le cifre iniziali e finali e tende a dimenticare quelle al centro. “È la scoperta che ci ha sorpreso di più”, continua Eliasmith. “Il comportamento di Spaun è estremamente vicino a quello umano: il tempo impiegato per dare la soluzione, così come gli errori commessi, sono gli stessi”.

Spaun l’attività cerebrale e la decodifica per le attività di campionamento: Guarda il video (clicca qui)

Fonte blog.discovermagazine