L’intelligenza artificiale, si sa, richiede un grande dispendio di energia elettrica, acqua per raffreddare i server, silicio per costruirli. Motivo per cui molte aziende stanno guardando altrove.

Tra queste c’è Cortical Labs, startup australiana che sta provando da anni ad alimentare i data center con i neuroni umani. Fantascienza? Non proprio. Mentre nei centri di calcolo tradizionali lunghe file di server elaborano milioni di dati con processori in silicio, in quelli di Cortical Labs lavorano delle unità chiamate CL1, computer biologici alimentati da neuroni umani coltivati in laboratorio.

Come funziona?

Le cellule nervose – create principalmente a partire da cellule staminali – vengono collocate su dei piccoli chip di silicio che contengono migliaia di elettrodi e interagiscono con le cellule stesse. Il sistema interpreta le reazioni neuronali a questi stimoli, traducendo le risposte come “output computazionale”, ovvero risultati di calcolo.

Il vantaggio primario di questa “intelligenza biologica sintetica” è il risparmio energetico. Secondo Hon Weng Chong, fondatore e amministratore delegato di Cortical labs, “ogni unità CL1 utilizza meno energia di una semplice calcolatrice portatile” (consuma circa 30 watt, a fronte delle migliaia di watt richiesti dai chip convenzionali di ultima generazione). Paul Roach, chimico dell'Università di Loughborough nel Regno Unito, ha commentato che “quando si scala e si riempiono intere sale, come accade già con i server tradizionali, i risparmi energetici potrebbero essere enormi”. Ci sarà bisogno di nutrienti per mantenere in vita le cellule e bisognerà raffreddarle, ammette Roach, ma il dispendio sarà minore rispetto agli attuali data center.   

I problemi però ci sono. Al momento la capacità di elaborazione resta abbastanza limitata, anche se dei progressi ci sono stati – negli anni i neuroni sono stati addestrati prima a giocare al classico Pong e poi al più complesso sparatutto Doom.

Inoltre, il funzionamento di questi biocomputer e le strategie per addestrarli sono ancora oggetto di dibattito nella comunità scientifica. “Non si programmano i neuroni come i computer tradizionali”, ha detto Reinhold Scherer, ingegnere neuronale dell’Università dell'Essex. Una delle sfide tecnologiche più complesse riguarda ad esempio la memorizzazione dei risultati dell’addestramento. Non è ancora chiaro come conservare in forma duratura le informazioni apprese dai neuroni, né come implementare su questi strati biologici algoritmi computazionali. Inoltre, bisogna tenere conto che le informazioni vanno perdute quando le colture cellulari muoiono, rendendo necessari nuovi cicli di addestramento e andando a pesare sull’efficienza complessiva del processo.

I gruppi di ricerca avvertono che potrebbero volerci anni o decenni prima che la tecnologia possa competere, per esempio, con i chip di Nvidia. Ma le speranze ci sono, specialmente da quando Cortical Labs ha annunciato la costruzione dei primi due data center alimentati da neuroni umani. Il primo, in fase più avanzata, sorgerà nella città natia dell’azienda, a Melbourne, e ospiterà 120 unità CL1. Mentre il secondo verrà costruito a Singapore, con il supporto dell’operatore di infrastrutture DayOne Data Centers e della Yong Loo Lin school of medicine della National university of Singapore. Partirà da 20 unità, con l’obiettivo non così utopico di arrivare a quota mille.

Copertina: Scott Rodgerson/unsplash