I giorni profetizzati da scrittori di fantascienza come Isaac Asimov e Philip K. Dick stanno arrivando: è partita la corsa per la creazione di robot in grado di vedere, udire, pensare come esseri viventi. La concorrenza sempre più accanita nel settore informatico porta stati ed aziende ad investire patrimoni nella neuroinformatica, la scienza che si occupa di progettare computer che replichino il funzionamento del cervello animale.

      DARPA, l’agenzia per la ricerca avanzata dell’esercito americano, ha stanziato lo scorso novembre un finanziamento milionario a tre grandi aziende per la realizzazione di un chip capace di mimare i neuroni e le sinapsi del sistema nervoso: il progetto SyNAPSE.

Massimiliano Versace è un monfalconese laureato in psicologia all’Università di Trieste e lavora al Dipartimento di Sistemi Cognitivi e Neurali dell’Università di Boston: «DARPA ha annunciato a Novembre che il programma, stimato inizialmente attorno ai 50 milioni di dollari, coinvolgerà HP, IBM ed HRL come partner industriali, ed il mio dipartimento come partner accademico. HP ed HRL lavoreranno in stretta collaborazione con il mio dipartimento nell'arco di questi sette anni: le due aziende realizzeranno materialmente i chip mentre il mio dipartimento fornirà i modelli del sistema nervoso che saranno il ‘software’, una sorta di sistema operativo, che sarà installato su questi chips».

     «Si tratta di un progetto ‘visionario’: – spiega Versace – DARPA è interessata alle applicazioni militari, ma i suoi progetti hanno sempre ripercussioni in ambito civile: internet è un esempio».

Massimiliano Versace si è laureato in Psicologia a Trieste nel 1997 e grazie ad una borsa di studio è arrivato a Boston , dove lavora con scienziati del calibro di Gail Carpenter e Stephen Grossberg: «un aspetto interessante della mia esperienza è la differenza che ho rilevato il sistema accademico americano ed italiano: – dice – da noi tra aziende ed università esistono solo muri di cinta».     

Negli ultimi anni produttori asiatici si sono dimostrati capaci di imitare anche i processori più recenti spingendo l’industria e l’esercito americano a cercare nuove vie: «DARPA ed i suoi partner industriali stanno puntando risorse notevoli nella ricerca di nuovi paradigmi che consentano agli USA di mantenere la supremazia nel campo dell'elettronica e dell'informatica. – dice Versace – La direzione scelta e' quella della costruzione di chip inspirati dal sistema nervoso animale, capace di computazioni ancora impossibili da parte di tradizionali CPU o supercomputer.

     Uno degli obiettivi del programma e' quello di costruire un co-processore neurale a basso costo e consumo energetico che supplementi la CPU dei futuri PC, dotando i comuni personal computer di funzioni quali percezione visiva, uditiva, e ragionamento, tipiche dell'intelligenza animale. In sostanza, DARPA vuole finanziare l'introduzione di una nuova famiglia di processori nervosi che si affiancheranno, ed un giorno forse sostituiranno, le convenzionali CPU».L’obiettivo in ambito militare dei nuovi sistemi è quello di sostituire l’uomo sul campo di battaglia, schierando al suo posto robot in grado di combattere autonomamente: «Sono già in fase di sperimentazione avanzata armamenti robotici dotati di mitragliatrici o altre armi: – aggiunge Versace – si può dire che le ‘Leggi della Robotica’ di Asimov, che proibiscono ai robot di nuocere agli uomini, siano state violate in partenza. Questo pone problemi interessanti per il futuro, ad esempio quello della responsabilità giuridica delle azioni di un robot».

     Le possibilità di impiego civile sono innumerevoli: è già in commercio un cellulare dotato di un chip che mima il funzionamento dell’orecchio umano ed è in grado di filtrare i suoni di sottofondo da una conversazione, permettendo di udire soltanto la voce dell’interlocutore. «Per il futuro si aprono varie prospettive – dice Versace – si potranno produrre automobili dotate di sensi, sistemi di sicurezza intelligenti, sistemi di monitoraggio climatico e così via». Un altro ambito di applicazione della neuroinformatica è l’esplorazione spaziale: la crescita delle distanze raggiungibili nello spazio rende sempre più difficile un efficace controllo a distanza delle macchine impiegate. «Un segnale alla velocità della luce impiega circa dieci secondi per andare dalla Terra a Marte: – spiega Versace – un tempo di reazione troppo lento per consentire al robot di interagire con il suo ambiente. L’ingegneria neurale permetterebbe di costruire robot capaci di elaborare piani autonomi adattandosi alle esigenze del momento per conseguire un obiettivo generico, ad esempio l’esplorazione di una sezione di un pianeta».

Giovanni Tomasin

ENGLISH TRANSLATION

The days prophesized by science fiction writers Isaac Asimov and Philip K. Dick are on their way: the race to create robots able to see, hear, and think like human beings has begun. The intense competition in hi-technology motivates companies and governments to invest increasingly high budgets on neuroinformatics, the science to design computers that mimic the animal nervous system. DARPA, the advanced research agency of the American military, has announced last November the award of a multi-million dollar grant to three companies for the realization of a chip able to mimic neurons and synapses of a nervous system: the SyNAPSE project. Massimiliano Versace is a "monfalconese" [raised in Monfalcone, Italy, NT] who got his degree in Psychology at the University of Trieste and works at the Department of Cognitive and Neural Systems at Boston University: "DARPA has announced in November that the program, initially estimated to be around $50M, will involve HP, IBM and HRL as industrial partners, and my department as an academic partner. HP and HRL will work in collaboration with my department over the next seven years: the two companies will manufacture the chip whereas my department will provide models of the nervous system that will constitute the software, like an 'operating system', that will run on the chips." "This is a 'visionary' project: - explains Versace – DARPA is interested in the military applications of this chip, but its projects always have impact in the private sector: the internet is an example". Massimiliano Versace obtained his degree in Psychology in Trieste in 1997, and arrived in Boston thanks to a fellowship, where he works with scientists of the caliber of Gail Carpenter and Stephen Grossberg: "an interesting aspect is the difference between the Italian and American academic system that I have experienced so far: - he says – in Italy only walls are in between companies and academia." In the past few years Asian manufacturers have been able to reproduce even the most recent computer processors pushing the computer industry and the American military to seek new routes: "DARPA and its industrial partners are betting high resources in developing new paradigms that will allow the US to maintain the supremacy in the fields of hi-tech and computer science. - says Versace – The path chosen is to build chips inspired by the animal nervous system, able to perform computations still impossible for traditional CPUs or supercomputers. One of the objectives of the program is to build a low-cost, low-power neural co-processor that will supplement the CPU of future PCs, enabling common personal computers to have functions such as visual and auditory perception and reasoning typical of animal intelligence. In summary, DARPA wants to finance the introduction of a new family of neural processors that will be paired up with, and one day may substitute, conventional CPUs". The objective in the military domain is to substitute soldiers in the battlefield, deploying instead robots in place of soldiers able to fight autonomously: "Autonomous robots equipped with machine guns and other weapons are already being tested. – adds Versace – and we can say that the 'law of robotics' of Asimov, which forbid robots from hurting humans, is already being broken. This opens new and interesting issues for the future, for example the liability of the actions of the robots". Commercializable applications are numerous: Already in circulation is a cell phone equipped with a chip that mimics the functioning of the human ear and is able to filter the background noise of phone conversations, enabling the listener to hear only the voice of the speaker. "We can foresee several applications in the near future – says Versace – it will be possible to introduce cars equipped with sensing, smart surveillance systems, climate monitoring systems, etc." Another application field of neuroinformatics is space exploration: the growing distances that can be reached makes it increasingly difficult to efficiently remote-control machines deployed in space. "A signal traveling at the speed of light takes approximately ten minutes to reach Mars from Earth: - explains Versace – a reaction time too slow to allow robots to efficiently interact with its environment. Neural engineering will allow for building robots that are able to compute autonomous plans and adapt to environmental changes to achieve generic goals, such as the exploration of a section of a planet". by Giovanni Tomasin