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Introduzione ai Sistemi Bio Inspirati

Autore: Fabio Pacioni
Data inserimento: 15/07/2007

Per Sistemi Bio-Inspirati si intendono modelli artificiali che si ispirano al funzionamento dei sistemi Biologici . Tra i  protagonisti dei sistemi Bio-Inspirati vi sono le Reti Neurali Artificiali ossia, dei modelli matematici costruiti in modo da simulare (via software o direttamente su microchip) il funzionamento  dei circuiti Biologici nervosi.

L’elemento fondamentale alla base del Sistema Nervoso centrale (cioè il cervello) è il neurone. I neuroni sono cellule connesse tra loro attraverso una fitta rete di collegamenti che ne permette lo scambio di informazioni . Questa fitta rete di neuroni prende appunto il nome di Rete Neurale biologica.
Ci si può chiedere: “Dobbiamo costruire un cervello elettronico?” Beh semplice, prendiamo il neurone, ne simuliamo il funzionamento, poi copiamo queste  reti ed il gioco è fatto” !!
Magari fosse cosa cosi facile! Io penso sempre che se per costruire una macchina come il cervello ci sono voluti miliardi di anni di evoluzione evidentemente farne uno in laboratorio su due piedi tanto facile non è! sbaglio? La questione si fa ancora più complessa se si pensa che a partire dal funzionamento del cervello si giunge facilmente a questioni di origine filosofica che coinvolgono inevitabilmente la definizione stessa d’intelligenza. Per questa a tutt’oggi non esiste ancora una definizione precisa su cui tutti i studiosi concordano (chissà se ne esisterà mai una!).
Il fatto però non deve sorprendere in quanto la definizione d’intelligenza è inevitabilmente legata al mistero della nostra stessa esistenza di cui non sappiamo chiaramente nulla (senno che mistero è!).
Passiamo a ciò che è noto o che per lo meno che sembra essere noto sul cervello. Dico “sembra”perché il cervello è cosi complesso che chiunque tenti di fornire una risposta definitiva in merito ad un  determinato meccanismo rischia di tirarsi dietro l’attenzione di tutta la comunità scientifica che, per lo stesso meccanismo, possiede almeno un’altra spiegazione la cui plausibilità non ha nulla da invidiare alla precedente.
Il nostro cervello è composto da neuroni (e questo ormai credo sia chiaro!).  In media questi neuroni sono in numero pari a 100 miliardi (circa 10 volte la popolazione mondiale!). Ogni neurone è connesso con circa 10.000 neuroni e comunica con questi attraverso le sinapsi.
Ciò di cui si occuperà prevalentemente questo sito è la simulazione al PC delle reti neurali artificiali. Per far questo chiaramente non potremo esimerci dal descrivere anche se limitatamente ai nostri scopi i modelli biologici ai quali in qualche modo queste reti sono inspirate.
Bene ci sono tantissimi film di fantascienza dove i registi immaginano che esistano macchine artificiali super evolute  simili a noi con  processi mentali così perfetti da poter addirittura prendere il sopravvento  sul genere umano come accade nei film Terminator o in Matrix.
Allo stato attuale, per quanto ne so io, non esistono Reti Neurali Artificiali di questo tipo quindi, niente paura! Certo, poi che ne so con i militari nulla si può mai dire, ne hanno sempre una nuova nel cassetto!

Noi, ad ogni modo, queste macchine futuristiche, almeno per ora, le lasceremo da parte. Ci occuperemo invece dello studio di qualche esempio d’impiego delle reti neurali artificiali (come il riconoscimento ottico dei caratteri) e tenteremo di chiarire il perché in molti settori per la risoluzione certi specifici problemi, le reti neurali artificiali sono così preziose!

Roma, 15/07/2007

 

By Fabio Pacioni

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