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Reti Neurali Naturali e Artificiali

La prima rete neurale: il cervello

Sappiamo relativamente poco su come funziona il nostro cervello, ma sappiamo esattamente come funzionano le reti neurali artificiali, ossia i software che stanno dietro ai vari prodotti basati su Intelligenza Artificiale, come MrCall. Possiamo cercare allora di capire se i “cervelli” biologici molto semplici possono essere paragonati ad una rete neurale artificiale.

Il cervello più semplice: Elegans

Fino ad ora, il cervello che conosciamo meglio è quello di un piccolo verme chiamato C. Elegans. Nel 1986, sono stati mappati tutti i 302 neuroni del cervello di un C. Elegans femmina, e poi studiati a fondo. Nel 2012, è stata fatta la stessa cosa per il cervello del C. Elegans maschio, che ha 383 neuroni. La differenza è dovuta al fatto che il maschio deve cercare di accoppiarsi con la femmina, mentre la femmina può avere figli da sola.

Questo accoppiamento non è una cosa semplice. Anche se il C. Elegans è un organismo molto semplice, il suo modo di accoppiarsi è complesso. Eppure, riesce a fare tutto questo con pochi neuroni.

Elegans e le reti neurali

Se guardassimo al cervello dell’Elegans come una rete neurale artificiale, diremmo che la Natura ha sviluppato una rete neurale semplice, o tecnicamente “shallow”. Le reti shallow sono reti con solo pochi strati di neuroni.

E così è per la rete dell’Elegans: prima ci sono i neuroni sensoriali, che riconoscono le cose intorno a loro, per esempio se c’è una femmina nelle vicinanze. Poi, l’informazione passa a un secondo gruppo di neuroni, e infine al terzo gruppo, i neuroni motori, che danno il via ai movimenti.

Ci sono quindi solo 3 strati di neuroni. In più, come nelle reti neurali artificiali che usiamo oggi, alcuni neuroni del C. Elegans riescono a ricordare le informazioni e a riutilizzarle.

La natura ci ha messo qualche milione di anni a sviluppare i sistemi nervosi come quello dell’Elegans, ma la semplicità della rete neurale, del cervello insomma, di questo vermetto non ci deve trarre in inganno: i cervelli “naturali” sono comunque complessi, perché son fatti di neuroni, ossia cellule, a loro volta in grado di analizzare informazione. I neuroni delle reti neurali artificiali invece sono molto semplici, e infatti una rete neurale artificiale di 300 neuroni fa ben poco!