Infinite costruzioni

Alzi la mano chi non ha mai dovuto cambiare un tablet o un computer, comprarsi un nuovo telefonino o un dispositivo elettronico solamente perché quelli che usa non sono più aggiornabili. Una pratica tanto consueta quanto odiata, che ci fa sentire persino un po’ spreconi per forza. Ebbene, se siete tra coloro che in casa hanno più smartphone dismessi che scarpe, questo podcast è proprio per voi.

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Il chip di AI che si può riconfigurare

Ormai indispensabili compagni di vita quotidiana, i nostri dispositivi elettronici hanno un difetto che proprio non piace: invecchiano, e lo fanno fin troppo in fretta.
Ecco allora che lo smartphone, che fino a qualche tempo prima era il meglio per funzionalità e capacità sul mercato, nel giro di qualche anno diventa non più aggiornabile. Da qui la necessità di cambiarlo. Ma se potessimo configurarlo più volte, rendendolo perfino rispondente alle nostre esigenze del momento, davvero lo cambieremmo con un nuovo modello? Molto probabilmente no o, almeno, non sempre.
È a questo che ha pensato un gruppo di ingegneri del MIT – Massachusetts Institute of Technology – che ha progettato e ideato un chip di intelligenza artificiale con un nuovo design ispirato, niente di meno, che ai Lego – i famosi mattoncini per costruzioni.

Il chip di AI modulare e riconfigurabile creato dagli ingegneri del MIT. Foto da MIT news.

L’innovazione del team americano si basa su alcuni specifici elementi:

• modularità dei chip
• intelligenza artificiale (AI)
• luce LED (diodi a emissione di luce)

L’obiettivo è rendere possibile un aggiornamento continuo.

Design a più livelli, come i mattoncini Lego

L’idea è stata quella di creare chip di intelligenza artificiale che possano essere disposti a strati e impilati come fossero, appunto, i mattoncini Lego. Questo permette di aggiungere sensori e processori più recenti, incorporandoli nella struttura esistente. Ciò significa inoltre poter aggiornare sempre i dispositivi, anche con funzionalità specifiche che si desidera implementare, grazie alla combinazione di livelli diversi.
Il chip, con questa sua struttura modulare e riconfigurabile, assume così un’espandibilità potenzialmente illimitata.

Gli ingegneri del MIT hanno studiato un design dei nuovi chip con strati alternati di elementi di rilevamento e di elaborazione, che possono poi comunicare tra loro in modalità ottica grazie al ricorso ai LED. Questa modalità di comunicazione rappresenta la vera innovazione del progetto.
L’idea di chip modulari non è nuova, tuttavia sinora i progetti che l’avevano sviluppata basavano la trasmissione dei segnali tra i diversi strati sul ricorso a cavi. L’esigenza di connessioni cablate impediva la possibilità di riconfigurare i sistemi – aspetto che, invece, rende innovativo il chip statunitense – e per aggiungere una nuova funzione era necessario creare un nuovo chip. Ora invece il nuovo sistema, per la trasmissione delle informazioni, utilizza la luce e può quindi essere riconfigurato spostando oppure togliendo e aggiungendo nuovi sensori o livelli di elaborazione.

Chip modulari e la scelta delle funzioni

Al momento il chip è stato dotato di sensori di immagine e appositi processori, e addestrato per riconoscere alcune immagini di base. In pratica, spiegano al MIT, grazie all’AI di cui è dotato impara a elaborare e classificare i segnali direttamente, senza fare ricorso a un software esterno oppure a una connessione internet.
I segnali di ogni sensore non sono più trasmessi a un processore tramite cavi fisici, ma il sistema ottico mette in comunicazione i diversi livelli creando la rete neurale direttamente all’interno del chip.
Potenzialmente, quindi, il chip potrà “imparare” a svolgere diverse altre funzioni. Questo è il vantaggio della sua modularità e riconfigurabilità. Come spiegano i ricercatori, si potrebbe creare una piattaforma di chip generale e vendere poi separatamente ogni livello – ovvero mattoncino costituito da sensori e processori – che il consumatore decida di aggiungere, per esempio, allo smartphone o ai propri dispositivi indossabili per avere una determinata funzione o semplicemente più memoria. In pratica una costruzione ad hoc e un aggiornamento sempre possibile dei dispositivi esistenti.

Chip riconfigurabile aiuta a ridurre i rifiuti elettronici

Il chip ideato dagli ingegneri del MIT, dunque, potrà dare un contributo significativo anche alla riduzione dei rifiuti elettronici. Oggi i cosiddetti RAEE (rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche) fortunatamente sono raccolti e inviati al recupero di sostanze e materiali che contengono e possono essere riutilizzati, ma costituiscono pur sempre una quota importante dei nostri rifiuti. Si pensi che, secondo il “Rapporto annuale” di RAEE Italia, nel solo 2021 nel nostro paese sono state raccolte ben 385.258 tonnellate di RAEE. Una quota in continua crescita negli anni e che, tradotta per ognuno di noi, significa una raccolta pro capite di 6,46 kg/ab.
Tuttavia, se la raccolta e il recupero, anche nel campo dell’elettronica, sono gesti virtuosi che aiutano l’ambiente e l’economia riducendo parte del costo delle materie prime con cui i prodotti elettronici vengono realizzati, vi è ancora una quota consistente di rifiuti elettronici che viene gettata via senza utilizzare i corretti canali del riciclo, sprecando materiale e inquinando pesantemente l’ambiente. Allungare la vita utile di alcuni degli oggetti elettronici che maggiormente usiamo e compriamo è una buona prospettiva per noi e un aiuto sensibile per la natura che ci circonda e che troppo spesso dimentichiamo di rispettare.

Lo studio statunitense è stato pubblicato sulla rivista scientifica Nature Electronics.

Musica: “Another brick in the wall” – Pink Floyd
Foto in copertina: Sen da Unsplash

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