Il corpo umano potrebbe diventare la CPU del futuro
Un innovativo studio condotto da Yo Kobayashi, ricercatore dell’Università di Osaka, apre nuove prospettive nell’ambito della computazione biologica: i tessuti muscolari umani possono essere utilizzati come veri e propri “computer viventi”.La ricerca si basa sul paradigma del reservoir computing, un approccio che impiega sistemi complessi e dinamici per elaborare informazioni e riconoscere schemi non lineari.
Tradizionalmente, questo tipo di calcolo si è servito di circuiti elettronici o fluidi come “serbatoi” computazionali. Kobayashi è stato il primo a testare l’efficacia di tessuti biologici umani in vivo.
Durante l’esperimento, ai partecipanti è stato chiesto di muovere il polso in diverse posizioni, mentre un’ecografia tracciava in tempo reale le micro-deformazioni dei muscoli del braccio.
Da queste immagini è stato costruito un “serbatoio biofisico”: un sistema in grado di trattenere e trasformare input semplici in informazioni complesse grazie alle proprietà viscoelastiche e non lineari dei muscoli.
Queste proprietà rendono il tessuto capace di “ricordare” le deformazioni subite, svolgendo così una funzione analoga a quella della memoria nei processori artificiali.
Il modello muscolare è stato testato nella risoluzione di equazioni non lineari e ha fornito risultati impressionanti: ha superato di un ordine di grandezza l’accuratezza dei tradizionali modelli di regressione lineare, con un incremento di precisione pari al 1000%. Inoltre, il sistema ha mostrato una notevole stabilità anche in presenza di input variabili e un’efficienza energetica naturale, sfruttando i processi biologici stessi.
Questa scoperta suggerisce una nuova visione della computazione, in cui il corpo umano diventa parte attiva dell’elaborazione dei dati.
Le applicazioni potenziali sono molteplici: si va da dispositivi medici in grado di monitorare lo stato del paziente in tempo reale, a tecnologie indossabili che incorporano funzioni computazionali direttamente nei tessuti molli.
L’informatica organica, come è stata definita questa nuova disciplina, potrebbe quindi ridurre il fabbisogno energetico, semplificare l’architettura dei dispositivi e aprire la strada a nuove modalità di interazione uomo-macchina.
Information Processing via Human Soft Tissue: Soft Tissue Reservoir Computing