Annabell, il cervello artificiale che ha imparato a parlare

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News del 30 Novembre 15 Autore: Pinter
ANNABELL (Artificial Neural Network with Adaptive Behavior Exploited for Language Learning), è un  progetto realizzato da un gruppo di ricercatori  dell´Università di Sassari, guidato da Bruno Golosio in collaborazione con  quello dell´Università di Plymouth coordinato da Angelo Cangelosi.

Annabell è un cervello artificiale in grado di comprendere il linguaggio degli esseri umani e di comunicare con l´uomo ed è stato descritto come un processo cognitivo composto da due milioni di neuroni artificiali interconnessi,  che consentirà di studiare in dettaglio i processi che rendono possibile nel cervello umano sviluppare un processo complesso come quello del linguaggio.

La ricerca Annabel getta luce sui processi neurali che sono alla base dello sviluppo del linguaggio: ovvero come fa il nostro cervello a sviluppare la capacità di svolgere funzioni cognitive complesse, come quelle necessarie per il linguaggio e per il ragionamento?

È la domanda che si è posto il dott. Bruno Golosio, ricercatore di Fisica applicata dell’Ateneo di Sassari nel Dipartimento di Scienze politiche, scienze della comunicazione e ingegneria del’informazione, autore di questo studio assieme al prof. Angelo Cangelosi, docente di Scienze Cognitive e Intelligenza Artificiale all’Università di Plymouth, noto per aver lavorato al robot androide iCub.

“Una risposta completa ancora non c’è – afferma Bruno Golosio – Si potrebbe pensare che il cervello funzioni in modo simile a un computer: entrambi si servono di segnali elettrici. Molti ricercatori hanno proposto modelli basati sull’analogia cervello-computer fin dagli anni ’60. Tuttavia, esistono differenze profonde, non solo strutturali, ma soprattutto nei meccanismi di apprendimento e di elaborazione dell’informazione”.

Annabell, il cervello artificiale che ha imparato a parlare - immagine 1
I computer funzionano per mezzo di programmi preparati da programmatori umani. Invece non ci sono evidenze dell’esistenza di simili “programmi” nel cervello umano. Difatti, oggi molti ricercatori ritengono che il nostro cervello sia in grado di sviluppare le capacità cognitive più elevate semplicemente attraverso l’interazione con l’ambiente esterno, partendo da pochissime conoscenze innate. Il modello Annabell sembra confermarlo.

Annabell non ha conoscenze linguistiche precodificate, impara a parlare esclusivamente attraverso la comunicazione con un interlocutore umano attraverso due meccanismi fondamentali, presenti anche nel cervello biologico: la plasticità sinaptica e il gating neurale.

“La plasticità sinaptica è la capacità che ha la connessione tra due neuroni di aumentare la propria efficienza quando i due neuroni sono attivi contemporaneamente o quasi. Questo meccanismo è fondamentale per l’apprendimento e per la memoria a lungo termine. Il gating neurale si basa sulla proprietà di certi neuroni, detti bistabili, di comportarsi come dei cancelli (in inglese gate) che possono essere aperti o chiusi da un segnale di controllo proveniente da altri neuroni. Quando sono aperti, i gate neurali trasmettono il segnale da una parte del cervello a un’altra, altrimenti lo bloccano.” spiega ancora Golosio. “Il nostro modello riesce a imparare, grazie alla plasticità sinaptica, a controllare i segnali che aprono e chiudono i gate neurali, in modo da controllare il flusso dell’informazione tra le diverse aree.”

I ricercatori hanno confermato che saranno in grado di sviluppare ulteriormente il progetto, aggiungendo nuovi neuroni che miglioreranno le capacità di Annabell consentendole di diventare, in futuro, parte integrante di qualcosa di più complesso, come ad esempio un robot dotato di capacità specifiche per l´interazione con l´uomo.

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