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Reti neuronali artificiali

Apparecchi tecnici che emulano i singoli organi di senso, come per esempio macchine fotografiche o microfoni, sono stati sviluppati già da tempo e man mano perfezionati. La novità del progetto «Ada» consiste nel fatto che i singoli elementi vengono connessi. Ada è quindi più dell’insieme delle sue parti. I dati che Ada ottiene dai suoi organi di senso artificiali non vengono elaborati tramite software tradizionale, bensì secondo un principio analogo a quello del sistema nervoso umano. Ada è composta da computer normali, funzionanti con i consueti sistemi operativi; la differenza risiede nel modo in cui questi sistemi sono organizzati e interconnessi e come le informazioni vengono elaborate: Ada è stata infatti programmata – simulando il funzionamento dei sistemi nervosi biologici – come rete ibrida che esegue i calcoli neuronali e digitali in un sistema informatico.


Una sezione della rete neuronale di Ada
Ada è il primo grande sistema neuromorfo di questo tipo. Molte delle tecnologie utilizzate non sono state mai prima d’ora integrate in un sistema comune. Il software alla base di Ada, non facilita solo lo sviluppo di reti neuronali, ma anche la connessione di apparecchi esterni, come videocamere, altoparlanti, microfoni ecc. Inoltre è possibile analizzare le reti neuronali in tempo reale, cioè rilevare ed elaborare contemporaneamente i dati e visualizzarne immediatamente i risultati.


Rete neuronale

Nella rete neuronale non vi è un’istanza gerarchicamente superiore che impartisce contemporaneamente comandi a tutte le unità funzionali. Le unità funzionali, collocate direttamente una vicina all’altra, comunicano maggiormente tra di loro rispetto alle unità più distanti. La comunicazione avviene quindi prevalentemente a livello locale. Il computer tradizionale è organizzato invece a livello gerarchico: un’istanza superiore controlla contemporaneamente tutti i punti.

Nella rete neuronale la comunicazione funziona da unità a unità, come nel sistema nervoso da cellula a cellula. È un sistema simile al gioco del domino dove, nel cadere, una tessera trasmette il segnale alla prossima tessera.
 

- Rete neuronale
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- tutorial per la programmazione


Tecnica capace di apprendere

Una sezione della rete neuronale di Ada
Le reti neuronali sono sistemi di elaborazione capaci di apprendere. In base a degli esempi possono imparare a scegliere la migliore soluzione in una determinata situazione e perfezionarla continuamente. Come il cervello, una rete neuronale tecnica è un sistema complesso composto da parti autonome, i cosiddetti neuroni o unit, le cui interazioni locali producono modelli di attività globali («risposte»). A differenza dei computer, il loro dinamismo non è controllato a livello centralizzato dai programmi, ma si autoorganizza. Analogamente al cervello, le reti neuronali tecniche sono flessibili, capaci di apprendere, tollerano anche deviazioni dalla norma e sono dotate di un’elaborazione parallela dei segnali.

Le reti neuronali sviluppate per Ada si basano su modelli che descrivono la funzionalità dei cervelli veri. Vi sono innumerevoli modelli che spiegano come le cellule nervose comunicano tra di loro in aree cerebrali specifiche. Tutti i modelli elaborano delle ipotesi sul modo in cui una determinata area cerebrale scambia informazioni con altre aree del cervello. Finora sappiamo però ancora poco sul come le diverse aree del cervello collaborano tra di loro. E sappiamo ancora meno su come collegare i vari modelli in modo da far funzionare il tutto come un’unità. Ada è il primo passo in questa direzione.

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