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Anche se il cervello umano supera ancora i nostri personal computer in molti compiti cognitivi, i ricercatori stanno ora mirando a colmare questo divario costruendo macchine che imitano la notevole efficienza del cervello.
Giganti del settore come IBM e Intel hanno già introdotto chip neuromorfici che accelerano i carichi di lavoro di intelligenza artificiale, ma le loro prestazioni sono ancora limitate dalla difficoltà e dai costi di produzione dell'hardware specializzato.
I ricercatori della Ohio State University propongono un’alternativa radicalmente più economica:utilizzare la rete simile a una radice di un fungo comune. Il micelio dei funghi shiitake forma strutture ramificate che ricordano da vicino le reti neurali e, come il cervello, può mostrare comportamenti emergenti quando le sue unità semplici interagiscono.
Lo scienziato capo Dr. John LaRocco, un ingegnere neurale dell'OSU, ha assemblato un circuito collegando il micelio shiitake al cablaggio standard del computer e quindi applicato impulsi di tensione controllati. Attraverso diversi punti di attacco, la rete fungina trasmetteva segnali a frequenze fino a 5,85 kHz – circa 5.850 impulsi al secondo – paragonabili ai primi memristor a base di silicio. Ancora più sorprendente, il micelio ha regolato la sua resistenza interna in risposta a stimoli ripetuti, imparando effettivamente a ottimizzare la velocità del segnale.
I computer tradizionali si affidano ai transistor, piccoli interruttori che, se combinati, elaborano dati binari. I transistor, tuttavia, non hanno la memoria intrinseca dei neuroni, che consente al cervello biologico di apprendere memorizzando le connessioni passate. Un dispositivo in grado di ricordare, noto come memristor, colma questa lacuna e funziona come un neurone artificiale.
Il team di LaRocco dimostra che il micelio shiitake può fungere da memristor, fornendo velocità di segnale paragonabili alle prime implementazioni del silicio senza richiedere metalli delle terre rare o fasi di fabbricazione complesse. Il risparmio sui costi è significativo:la produzione di chip a base di micelio richiede un consumo di risorse molto inferiore rispetto alle controparti a base di silicio e metallo.
Oltre agli aspetti economici, l’approccio fungino offre ulteriori vantaggi. Il micelio Shiitake mostra resistenza alle radiazioni, una proprietà che potrebbe renderlo adatto per applicazioni aerospaziali in cui i dispositivi convenzionali al silicio sono vulnerabili.
Sebbene siano ancora in fase sperimentale, questi risultati illustrano come le soluzioni ingegneristiche della natura, come le reti fungine, possano ispirare tecnologie informatiche rivoluzionarie.
