Nuovi memristori possono imitare il funzionamento del cervello umano

Imitare il comportamento del cervello umano è un obiettivo che viene rincorso da lungo tempo nel mondo tecnologico poiché può portare alla creazione, contemporaneamente affascinante e preoccupante, di una vera intelligenza artificiale e perché può consentire di osservare più a fondo alcuni meccanismi di funzionamento della nostra materia grigia che oggi sono ancora di difficile comprensione.

I ricercatori del Royal Melbourne Institute of Technology hanno sviluppato una serie di memristori "potenziati" che rappresentano di fatto le prime celle di memoria elettroniche e multi-stato mai realizzate. I risultati della ricerca dimostrano come l'introduzione di opportuni difetti in una particolare pellicola di ossido utilizzata per la realizzazione dei memristori permetta di regolare e migliorare le loro capacità di switching.

"Abbiamo introdotto difetti controllati nel materiale ossido con l'aggiunta di atomi metallici che realizzano appeno il potenziale dell'effetto memristivo, ovvero dove il comportamento dell'elemento memoria è dipendente dalle esperienze precedenti" ha spiegato il dottor Hussein Nili, principale autore della pubblicazione su Advanced Functional Materials. Ricordiamo infatti che la caratteristica chiave del memristore è che la sua resistenza è un valore dipendente dalla corrente che lo ha attraversato nel corso del tempo, caratteristica che lo differenzia da un resistore tradizionale dove la resistenza è una costante. In altre parole il valore della resistenza del memristore dipende dallo "storico" della carica che ha attraversato il dispositivo.

Secondo i ricercatori questi dispositivi possono imitare la capacità del cervello umano di conservare e processare simultaneamente numerosi frammenti di informazione. Si tratta quindi di andare oltre le memorie digitali a cui siamo abituati e che si occupano di stoccare una imprecisata quantità di "0" e "1": "Questa nuova scoperta è significativa e permette alle celle di memoria multi-stato di conservare ed elaborare informazioni nello stesso modo in cui lo fa il cervello. Pensate ad una vecchia macchina fotografica che possa scattare foto solamente in bianco e nero. Applicando la stessa analogia possiamo ora scattare foto a colori, con ombre, luci e texture, è un grande passo avanti" osserva Nili.

Questo sviluppo porta i ricercatori più vicini ad imitare aspetti chiave del cervello umano, che potrebbero aprire la strada a trattamenti efficaci per condizioni neurologiche comuni come il morbo di Alzheimer e il morbo di Parkinson. "E' quanto di più vicino alla creazione di un sistema simile al cervello umano con capacità di memorizzazione e di conservazione delle informazioni, e di recuperare velocemente le informazioni stoccate. Il cervello umano è un computer analogico estremamente complesso e la sua evoluzione si basa sulle esperienze precedenti: fino ad ora questa capacità non è mai stata riprodotta adeguatamente con la tecnologia digitale" ha sottolineato il dottor Sharath Sriram, coordinatore del progetto di ricerca e responsabile del Functional Materials and Microsystems Research Group del RMIT.