Switch molecolari per computer quasi umani

La sfida che l’informatica e l’elettronica hanno davanti non è tanto l’incremento della velocità nell’elaborazione dei dati, quanto piuttosto l’implementazione fattuale della capacità di processare in parallelo una massiccia quantità di informazioni. Parimenti a quanto fa il cervello umano, dicono i ricercatori, così uno strato molecolare di composto organico può essere impiegato nella risoluzione sin qui impossibile dei problemi più complessi che i calcolatori digitali si trovano oggi ad affrontare.

I computer moderni sono molto più veloci dei neuroni, dice lo studio messo insieme da un team internazionale di ricercatori giapponesi e statunitensi, capaci di elaborare 10 alla tredicesima istruzioni al secondo contro la velocità “lumaca” di 10 alla terza caratteristica del cervello umano. La differenza fondamentale sta nel design della “pipeline” attraverso cui passano queste istruzioni e informazioni, sequenziale per i microchip al silicio e massicciamente parallela (con più istruzioni processate contemporaneamente) per i neuroni del cervello.

I centri di ricerca più all’avanguardia stanno provando diverse strade per la realizzazione di un design parallelo applicabile ai dispositivi digitali, sia che si tratti dei memristori o di processori molecolari come nel caso in oggetto.

La nuova ricerca dimostrerebbe appunto “l’assemblaggio di switch molecolari in grado di interagire simultaneamente per eseguire una serie di task computazionali inclusa la logica digitale convenzionale, il calcolo dei diagrammi di Voronoi , e la simulazione di fenomeni naturali come la diffusione del calore e la crescita del cancro”.

Il funzionamento del monolayer organico impiegato dal gruppo di ricerca non è statico, e oltre a far lavorare di concerto gli switch è in grado di sopperire – esattamente come nel cervello umano – alla mancata azione di un neurone defunto riorganizzando il carico di lavoro in maniera dinamica . A dimostrazione della riuscita simulazione del calcolo parallelo su modello cerebrale, lo studio compara una serie di immagini di risonanze magnetiche del cervello variamente impegnato (visione, ascolto, pensiero, memoria, lavoro) e la relativa controparte eseguita su monolayer organico.

Alfonso Maruccia