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Il progetto PHOCUS dell'UE si occupa di sistemi fotonici veloci

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  • CORDIS - NEWS 25/02/2010
  • ATTUAZIONE DI PROGRAMMA

fotonicaAbbiamo assistito a importantissimi progressi nell'elaborazione delle informazioni ottiche nel corso degli anni, ma ci sono ancora barriere che dobbiamo superare se vogliamo assicurarci migliori reti fotoniche. Il progetto PHOCUS ('Towards a photonic liquid state machine based on delay-coupled systems') sta affrontando proprio questa sfida; nell'ambito del progetto si stanno infatti progettando e lanciando sistemi fotonici che comunicano attraverso la luce per ottenere un segnale veloce e una gestione versatile. Il progetto è stato finanziato nell'ambito del Tema 'Tecnologie dell'informazione e della comunicazione' (TIC) del Settimo programma quadro (7° PQ) dell'UE con ben 1,81 milioni di euro.

Coordinati dalla Universitat de les Illes Balears (UIB) in Spagna, i partner del progetto PHOCUS affermano che i loro innovativi sistemi saranno in grado di effettuare compiti complessi come l'elaborazione di grandi quantità di dati in modo veloce ed efficace. I ricercatori paragonano questo nuovo tipo di informatica al modo in cui il cervello umano elabora le informazioni.

'É una delle principali questioni rimaste irrisolte nella ricerca sul cervello, il come le scariche elettriche di miliardi di neuroni siano organizzate per fornire risposte corrette in un tempo così breve', ha spiegato il professor Claudio Mirasso dell'Istituto di fisica interdisciplinare e sistemi complessi (IFISC) dell'UIB, che è alla guida del progetto. 'Negli ultimi anni però è stato sviluppato in neuroscienza un paradigma che potrebbe portare alla risposta'.

I neuroscienziati dicono che il cervello umano risponde agli stimoli esterni proprio come un liquido risponde alle perturbazioni esterne. Un esempio è un sasso gettato in acqua. È abbastanza facile determinare dove e quando il sasso colpisce la superficie grazie alle onde prodotte dal contatto. I ricercatori dicono che le risposte transitorie delle reti neurali possono essere usate per fornire informazioni sugli stimoli esterni. Gli stimoli o input vengono inseriti in queste reti chiamate 'serbatoi'.

I partner di PHOCUS sottolineano che i modelli computerizzati esistenti delle reti neurali non sono facili da istruire perchè le interazioni tra gli elementi del modello devono essere completamente rimesse a punto per input diversi. È qui che entra in gioco la tecnica dei serbatoi, questo metodo lascia intatto il serbatoio e istruisce soltanto le informazioni prelevate dai dati elaborati.

'Gli esperimenti preliminari indicano che è molto più semplice che non istruire il serbatoio stesso', ha spiegato il professor Jürgen Kurths dell'Istituto di Potsdam per la ricerca sull'impatto climatico, in Germania, uno dei partner di PHOCUS.

Lasciando da parte i serbatoi e permettendo agli stimoli esterni o 'input' di rimanere rilevabili per qualche tempo, la tecnica dei serbatoi permette alla memoria dell'input, insieme all'emergente risposta del serbatoio, di trasformare l'input in diversi stati dinamici del serbatoio. Il risultato finale è uno spazio di stato altamente dimensionale.

L'identificazione delle risposte del serbatoio ai vari input diventa più semplice grazie a questo spazio di stato altamente dimensionale, dicono i partner, aggiungendo che l'identificazione può essere usata per classificare input diversi.

Secondo quanto affermato dal team di PHOCUS, i sistemi fotonici mostrano quanto sia utile il comportamento collettivo complesso e ci aiutano a capire meglio e persino imitare le funzioni del cervello. É bene ricordare che sebbene i sistemi fotonici siano compatibili con il settore delle telecomunicazioni, integrare sistemi fotonici più grandi potrebbe essere costoso e difficile.

PHOCUS, che ha preso il via a gennaio 2010 e si concluderà nel 2012, ha già identificato un nuovo approccio per far si che la rete complessa funzioni con un numero di componenti fotonici limitato. Il risultato finale delle applicazioni fotoniche della tecnica dei serbatoi funzionante con grandi quantità di dati è che gli utenti avranno accesso a sistemi che fanno lo stesso lavoro consumando meno energia e usando molto meno spazio.

I partner di PHOCUS provengono da Belgio, Germania, Spagna e Francia.

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Quadro di finanziamento
  • 7FP-ICT : TECNOLOGIE DELL’INFORMAZIONE E DELLA COMUNICAZIONE: priorità tematica 3 nell'ambito del programma specifico “Cooperazione” recante attuazione del Settimo programma quadro (2007-2013) di attività comunitarie di ricerca, sviluppo tecnologico e dimostrazione
Area di interesse
  • Unione Europea