SCIENCE TECHNOLOGY

Computing “sensoriale”, ecco il neurochip che riconosce gli odori

Più performante dei sistemi di deep learning Loihi, il super-processore messo a punto dagli Intel Labs. Porte aperte a nuove applicazioni per il monitoraggio ambientale e il rilevamento di materiali pericolosi

17 Mar 2020

L. O.

A close-up photo shows Loihi, Intel’s neuromorphic research chip. Intel’s latest neuromorphic system, Pohoiki Beach, will be comprised of 64 of these Loihi chips. Pohoiki Beach was introduced in July 2019. (Credit: Tim Herman/Intel Corporation)

Anche gli odori si preparano a entrare nel dominio del computing. Si chiama Loihi il chip neuromorfico in grado di riconoscere gli odori con una precisione superiore alle soluzioni di deep learning per l’individuazione di sostanze chimiche pericolose. La notizia emerge dal paper pubblicato da Nature Machine Intelligence: i ricercatori degli Intel Labs e della Cornell University hanno dimostrato la capacità del chip neuromorfico di “apprendere” ogni odore senza danneggiare la sua memoria degli odori imparati precedentemente.

L’algoritmo che copia il cervello

“Stiamo sviluppando algoritmi neurali con Loihi che imitano ciò che accade nel cervello quando annusiamo qualcosa – dice Nabil Imam, Senior Research Ccientist degli Intel Neuromorphic Computing Lab. -. Questo lavoro è il primo esempio di ricerca contemporanea che interseca neuroscienze e intelligenza artificiale e dimostra il potenziale di Loihi di offrire importanti abilità sensoriali dalle quali potranno trarre beneficio vari settori”.

Il prossimo passo sarà l’estensione dell’approccio a una gamma più ampia sensoriale e alla risoluzione di problemi astratti come pianificazione e decisione: “Comprendere come i circuiti neurali del cervello risolvono complessi problemi computazionali – dice Imam – fornirà importanti indizi per la progettazione di un’intelligenza delle macchine efficiente e robusta. ”

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Utilizzando un algoritmo neurale concepito sullo stesso modello dell’architettura dei circuiti olfattivi del cervello, i ricercatori di Intel e Cornell hanno addestrato il chip per riconoscere gli odori di 10 sostanze chimiche pericolose. Per fare ciò, il team ha utilizzato un set di dati costituito dall’attività di 72 sensori chimici in risposta a questi odori e ha configurato lo schema circuitale dell’olfatto biologico su Loihi.

Il chip ha imparato rapidamente la rappresentazione neurale di ciascuno degli odori e ha riconosciuto ogni odore, anche se “camuffato”, indicando in questo modo la strada per altri incroci di neuroscienze e intelligenza artificiale.

Il “neurochip” potrebbe aprire la strada a sistemi di elaborazione chemiosensoriale intelligenti, di cui dotare robot per il monitoraggio ambientale e il rilevamento di materiali pericolosi o per le attività di controllo di qualità nelle fabbriche. Potrebbero essere utilizzati per diagnosi mediche in cui alcune malattie emettono odori particolari.

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