Ubiquitous computing, l'informatica che si ispira alla biologia

Tanti piccoli moduli, collegati insieme, si autoconfigurano e sono capaci di apprendere. L'ispirazione viene dai sistemi biologici.



[ZEUS News - www.zeusnews.it - 20-04-2010]

Ubiquitous computing

Alcuni ricercatori europei hanno sviluppato un'innovativa piattaforma di elaborazione: il progetto Perplexus.

Il cuore di questo sistema è costituito da molteplici piccoli moduli, ciascuno dei quali possiede un chip con la capacità intrinseca di apprendere. Una rete di auto-configurazione wireless permette loro di connettersi generando nel complesso un comportamento coerente.

La caratteristica di questo approccio al calcolo è quella di possedere la capacità di evolversi adattandosi al compito assegnato, agendo sui parametri e sulle informazioni provenienti dai vari moduli per elaborarli in forma distribuita.

La caratteristica di auto-apprendimento di tali sistemi è stata ottenuta ispirandosi ai sistemi cooperativi esistenti in natura.

L'Ubiquitous computing si presta bene allo sviluppo di modelli matematici e alla risoluzione di problemi scientifici in cui la complessità del problema richiede un funzionamento di intelligenza distribuita.

Già da tempo ricercatori in tutto il mondo utilizzano, nella soluzione di simili problematiche, programmi in grado di apprendere come le reti neurali.

L'innovazione apportata da questo nuovo modello di calcolo sta nel mettere in atto la possibilità di eseguire istruzioni hardwired in unità hardware, piuttosto che far girare del software. Tali unità hardware hanno inoltre la possibilità di auto-configurarsi e offrono quindi il meglio dei due approcci.

In realtà l'approccio del calcolo distribuito, in cui più computer lavorano in parallelo per risolvere problemi complessi, non è un'idea nuova. Tali reti, tuttavia, non sono molto flessibili, poiché ogni singola unità dovrebbe essere impostata individualmente con del software che si adatta su misura alla sua specifica attività.

Il progetto europeo Perplexus, invece, si basa su un concetto diverso e più evoluto: le self-organising wireless networks, reti senza fili in grado di adattarsi al contesto.

Il principio alla base dell'ubiquitous computing è quello di "fornire capacità evolutive a diversi apparecchi di cui oggi ci circondiamo, integrando i moduli hardware in computer, smartphone, robot e persino giocattoli elettronici ed elettrodomestici", come spiega Andrés Pérez-Uribe, portavoce del progetto Perplexus.

In questo progetto, i ricercatori si sono limitati a un modello di rete costituito da un elemento base: l'Ubidule, un modulo della dimensioni di un PDA.

Gli Ubidule possono acquisire informazioni dall'ambiente, condividere i dati in modalità wireless e adeguare i propri comportamenti agli stimoli del sistema. In una rete di grandi dimensioni, per esempio, alcuni Ubidule possono evolvere fino a specializzarsi in un particolare compito, che porranno al servizio di altri Ubidule.

Il core di ogni Ubidule è un chip integrato, l'Ubichip, che ha la capacità di imparare ed evolvere. Questa idea ha cominciato con un precedente progetto europeo, POEtic, che ha sviluppato un processore basato su un gran numero di sub-unità identiche a delle cellule.

A seconda del compito, ogni cellula può variare la propria funzione, modificando le proprie interconnessioni con altre cellule. Fino a ora, tale flessibilità era disponibile solo in chip programmati dall'esterno; Ubichip, invece, realizza la miglior interconnessione di cui necessita in forma dinamica.

Le problematiche legate alle grid of network sono state spesso affrontate con l'ausilio di programmi noti come agenti mobili, che raccolgono e scambiano informazioni provenienti da diverse parti della rete; al momento, tuttavia, lo scambio di informazioni è piuttosto basilare.

Pérez-Uribe spiega che una rete di Ubidules potrebbe dare a ogni agente una propria rete neurale, interpretando i dati per essere più selettivi su ciò che si scambiano e producendo così modelli migliori.

Un altro ramo del progetto ha coinvolto una flotta di piccoli robot sofisticati dotati di Ubichips. I ricercatori hanno sviluppato una strategia nel settore denominata "robotica collettiva", la cui premessa è che i gruppi di robot che comunicano tra loro sono più efficaci rispetto ai robot stessi che agiscono individualmente.

Riflettendo la sua natura altamente tecnologica, Perplexus viene sviluppato da istituzioni accademiche in Svizzera, Francia, Polonia e Spagna. Perplexus è finanziato dal canale ICT, del Sesto programma quadro per la ricerca. Soldi spesi bene.

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Commenti all'articolo (4)

Da quando si parla di reti neurali sono passati in effetti anche pi del doppio e non che si siano raggiunti chiss quali risultati. Ma questo vorrebbe dire ancora poco. Sarebbe bello fare una statistica di quanti progetti di AI si sono arenati per mancanza di risultati concreti negli ultimi 40 anni. Secondo me otterremmo dei... Leggi tutto
21-4-2010 13:45

IMHO, cos com' adesso, l'aggeggio e gi buono per essere impiantato nelle teste dei politici itagliani al posto di quello biologico.... :twisted:
21-4-2010 02:54

Mah.. nel lontano 1991 lavoravo ad un progetto di reti neuronali. Anche queste derivavano da una idea biologica, dovevano autoapprendere, simulare il funzionamento del cervello... (su wiki maggiori dettagli). Sono passati vent'anni.. forse si usano ancora per il riconoscimento dei caratteri da pagine scansionate o immagini. :mucca:
20-4-2010 18:20

{Iniziator}
Skynet si avvicina... anche se comunque interessantissimo...
20-4-2010 16:56

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