Parte una nuova collaborazione tra Reply e il Dipartimento di Fisiopatologia e dei Trapianti dell'Università degli Studi di Milano, insieme al “Centro Dino Ferrari” dell’Università degli Studi di Milano (Ospedale Policlinico), per una nuova iniziativa di ricerca e sperimentazione nel campo del biological computing.
La ricerca ha l'obiettivo di esplorare approcci innovativi all'apprendimento e all'elaborazione delle informazioni attraverso l'integrazione di sistemi biologici e tecnologie digitali.
Al centro dell'iniziativa c'è il computer biologico CL1 sviluppato da Cortical Labs. Questa azienda biotech australiana possiede una tecnologia che, a differenza delle architetture di calcolo convenzionali basate sul silicio, sfrutta le capacità di elaborazione di neuroni umani viventi integrati con sistemi software.
Come funziona il biological computing, ovvero il computer che integra i neuroni
La piattaforma CL1 integra circa 800.000 neuroni. Essi ricevono input, elaborano informazioni e producono output sotto forma di attività elettrica.
In questo modo, consentono un'interazione diretta tra software e intelligenza biologica.
Gli obiettivi del nuovo studio sul biological computing
La nuova ricerca sperimentale di Reply-Università degli Studi di Milano parte da precedenti studi condotti da Cortical Labs.
Gli studi passati hanno dimostrato come le colture neuronali siano in grado di apprendere il compito del gioco Pong in pochi minuti. Per farlo, utilizzano un numero significativamente inferiore di esempi di addestramento rispetto ai sistemi di intelligenza artificiale convenzionali
Il progetto di ricerca avviato da Reply e Università degli Studi di Milano si concentrerà su tre pillar:
- analisi delle dinamiche di apprendimento dei neuroni biologici
- confronto dell'efficienza energetica rispetto alle architetture di calcolo tradizionali
- valutazione della robustezza, della riproducibilità e della stabilità nel lungo periodo dei sistemi di calcolo basati su neuroni.
Cosa dicono i ricercatori
Secondo Stefania Corti, professoressa ordinaria di Neurologia all'Università degli Studi di Milano e direttrice delle Malattie Neuromuscolari e Rare del Policlinico di Milano, questa collaborazione apre una nuova frontiera nello studio della computazione biologica.
"L'integrazione di neuroni attivi con sistemi digitali offre opportunità senza precedenti", dice la prof. Corti. "Soprattutto per indagare i meccanismi di apprendimento e la plasticità neurale, con potenziali implicazioni sia per la ricerca neuroscientifica che per l'innovazione computazionale".
Per Linda Ottoboni, ricercatrice al Dipartimento di Fisiopatologia e dei Trapianti dell'Università degli Studi di Milano, questo progetto interdisciplinare combina l'expertise neuroscientifica con tecnologie all'avanguardia per far progredire la comprensione dell'intelligenza biologica. "Lavorare con neuroni biologici in un contesto computazionale ci consente di esplorare questioni fondamentali su come le reti neurali elaborano e si adattano alle informazioni", afferma la prof. Ottoboni.
Comprendere come i sistemi biologici elaborano le informazioni a livello cellulare potrebbe aprire nuove prospettive nella ricerca in fisiologia integrativa. Aggiunge infatti il prof. Carlo Capelli, ordinario di Fisiologia al Dipartimento di Fisiopatologia Medico-Chirurgica e dei Trapianti dell'Università degli Studi di Milano: "La piattaforma CL1 dà un'opportunità unica per studiare le dinamiche fisiologiche delle reti neuronali in un ambiente computazionale controllato".
Infine, la questione dell'efficienza energetica. "Dal punto di vista biomeccanico e fisiologico, questo progetto ci permette di indagare l'efficienza energetica della computazione biologica rispetto ai sistemi artificiali", spiega Alberto Minetti, professore ordinario di Fisiologia e Biomeccanica all'Università degli Studi di Milano. "Il potenziale per lo studio dei meccanismi adattativi nelle reti neurali viventi è notevole. I risultati di semplici esperimenti di equilibrio dinamico, ad esempio, potrebbero essere ottenuti da un numero decisamente inferiore di neuroni biologici".
Il punto di vista di Reply
Filippo Rizzante, CTO di Reply, ritiene il progetto congiunto appena avviato un'iniziativa che segna il punto di partenza di un programma di ricerca avanzata volto a esplorare nuovi paradigmi computazionali. "L'obiettivo è valutarne il potenziale impatto applicativo e comprenderne le possibili implicazioni in termini di soluzioni e benefici per le organizzazioni".