Sappiamo che l’intelligenza artificiale, per funzionare, danneggia l’ambiente: richiede un enorme dispendio di energia elettrica, acqua per raffreddare i server e silicio per costruirli. Perciò, molte aziende cercano altre soluzioni.
Come Cortical Labs, una startup australiana che da anni cerca di alimentare i data center con neuroni umani. Sì, neuroni umani.
E non è fantascienza. Se nei tradizionali centri di calcolo ci sono lunghe file di server che elaborano milioni di dati con processori in silicio, in Cortical Labs lavorano le unità chiamate CL1: computer biologici alimentati da neuroni umani coltivati in laboratorio.
Come funziona?
Si creano cellule nervose a partire da cellule staminali e si posizionano su piccoli chip di silicio. Questi contengono migliaia di elettrodi e interagiscono con le cellule nervose. Il sistema legge le reazioni neuronali a questi stimoli e le traduce come “output computazionali”, cioè risultati di calcolo.
Il vantaggio principale di questa “intelligenza biologica sintetica” è il risparmio energetico.
Spiega Hon Weng Chong, fondatore e amministratore delegato di Cortical labs: “ogni unità CL1 utilizza meno energia di una semplice calcolatrice portatile”.
E infatti consuma circa 30 watt, mentre i chip convenzionali di ultima generazione ne chiedono migliaia.
Appare ovvio che, in un’ottica di economie di scala, (e si riempiono intere sale!), i risparmi energetici diventano enormi.
Ovviamente, serviranno nutrienti per mantenere in vita le cellule. E bisognerà raffreddarle, certamente.
Ma comunque il dispendio sarà minore rispetto a quello degli attuali data center.
Ad oggi però restano alcuni problemi. La capacità di elaborazione è ancora limitata, nonostante i progressi reali.
Inoltre, il funzionamento di questi biocomputer e le strategie per addestrarli sono al centro del dibattito nella comunità scientifica. Reinhold Scherer, ingegnere neuronale dell’Università dell’Essex, dice: “Non si programmano i neuroni come i computer tradizionali”.
Tra le sfide tecnologiche più complesse c’è poi la memorizzazione dei risultati dell’addestramento. Non è ancora chiaro come conservare in modo duraturo le informazioni apprese dai neuroni, né come accrescere gli algoritmi computazionali su questi strati biologici.
Soprattutto, va considerato che le informazioni si perdono quando le colture cellulari muoiono, e questo rende necessari nuovi cicli di addestramento. Il tutto pesa sull’efficienza generale del processo.
I ricercatori avvertono che potrebbero volerci decenni prima che la tecnologia possa competere con i chip di Nvidia.
Ma le speranze ci sono, specie da quando Cortical Labs ha annunciato la costruzione dei primi due data center alimentati interamente da neuroni umani.
Uno nascerà nella città natale dell’azienda, Melbourne, e ospiterà 120 unità CL1. Il secondo è appena stato inaugurato a Singapore, con l’appoggio della Yong Loo Lin school of medicine della National university of Singapore (NUS).
Lo scorso 6 agosto NUS e Cortical Labs hanno mostrato a ottanta invitati le prime venti unità CL1, i computer capaci di eseguire calcoli su neuroni umani vivi. E vogliono arrivare a mille biocomputer entro fine anno.
E il risparmio energia, funziona?
I dati pubblicati da Cortical Labs assegnano a una singola CL1 un assorbimento fra 850 e 1.000 watt. Dunque le venti unità di Singapore assorbono solo 20 kilowatt.
A confermare il risparmio energetico è anche la svizzera FinalSpark, che gestisce una piattaforma remota di sedici organoidi cerebrali. L’azienda dichiara che i suoi processori biologici consumano circa un milione di volte in meno rispetto ai chip digitali tradizionali.
L’Europa insegue lo stesso obiettivo, ma restando nel silicio. Nei Paesi Bassi sta prendendo forma un polo di calcolo neuromorfico costruito attorno a chip che imitano il comportamento dei neuroni senza dover nutrirlo.
Cortical Labs, intanto, cerca più clienti: il fondatore Hon Weng Chong sostiene che il prototipo “sposta la conversazione dalla ricerca all’applicazione commerciale”, e indica come terreni fertili la scoperta di nuovi farmaci, la robotica umanoide, la cybersecurity e il rilevamento delle frodi.
Resta un problema (per ora) insormontabile: il sistema di supporto vitale della CL1 mantiene i neuroni vitali fino a sei mesi, una scadenza di manutenzione che nessun sistema al silicio deve mettere a calendario.
Senza parlare di etica. Concetto spesso sconosciuto agli scienziati.
