Nuove frontiere per l’IA dalle regole umane di apprendimento

I ricercatori dell’Istituto di biofisica del Consiglio nazionale delle ricerche di Palermo applicando le ricerche condotte sulla simulazione dell’ippocampo umano, hanno sviluppato un sistema robotico in grado di apprendere come muoversi in un ambiente, similmente a come farebbe un essere umano. I risultati dello studio sono stati pubblicati su ‘Neural Networks’.

“La rete neuronale implementata supera il modello del ‘deep learning’. Un robot equipaggiato con questa rete, creata dal team del Cnr-Ibf, è in grado di auto-organizzare le proprie connessioni sinaptiche mentre si muove, ed è capace di imparare a raggiungere una destinazione specifica con una sola sessione di apprendimento, ricordando il percorso nelle sessioni successive”, spiega Michele Migliore del Cnr-Ibf.

Ispirandosi alla biologia, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare l’efficienza delle modalità di apprendimento proprie dei mammiferi rispetto a quelle utilizzate dalle piattaforme basate sul deep learning. “Abbiamo costruito la rete utilizzando gli elementi costitutivi fondamentali e le caratteristiche note dei neuroni e delle sinapsi dell’ippocampo”, continua il ricercatore. “Questa è la prima volta che siamo in grado di realizzare la formazione di una funzione cognitiva di alto livello a partire dalla micro-architettura di una regione cerebrale, ovvero i singoli neuroni e le loro connessioni. I risultati spiegano anche come mai le reti di intelligenza artificiale attuali non potranno mai competere con l’efficienza e la velocità di apprendimento dei circuiti biologici, a meno di non utilizzare le stesse architetture già sviluppate dall’evoluzione naturale”.

La ricerca apre la strada a un cambiamento importante rispetto agli attuali metodi di navigazione autonomi, lasciando intravvedere diverse ricadute pratiche, per esempio nell’ambito dell’automazione industriale e della logistica, con la riduzione di errori di produzione e di performance meccanica; un altro settore che potrebbe beneficiare dallo sviluppo di queste architetture IA sono i sistemi di guida assistita e di ausilio per le persone con ridotte capacità fisiche.

L’iniziativa si inserisce nel programma di ricerca del progetto bandiera europeo Human Brain Project ed è stato sviluppato nell’ambito dell’infrastruttura di ricerca “EBRAINS-Italy”, finanziata da Next Generation EU e dal Ministero della Ricerca nell’ambito dei fondi PNRR M4C2, di cui Michele Migliore è responsabile scientifico.