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NanoScience Laboratory Light Fantastic Lorenzo Pavesi Lorenzo Pavesi
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Light Fantastic
Lorenzo Pavesi
Lorenzo Pavesi
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Learning through plasticity
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Neuromorphic computing
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Neuromorphic photonic chip
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Cosa vogliamo fare noi
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Hybrid photonic-biological networks
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Long-term visionhybrid neuromorphic photonic networks
clarify the way brain thinkscompute beyond von Neumann, control and supplement specific neuronal functions
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Objective
A hybrid neuromorphic intelligent network where photonic circuitry provides both the core computing power as well as the interface to biological neurons and electronic circuitry provides both the required I/O control and the platform where algorithms (i.e., deep learning networks) emulate the biological network.
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Objective
A hybrid neuromorphic intelligent network where photonic circuitry provides both the core computing power as well as the interface to biological neurons and electronic circuitry provides both the required I/O control and the platform where algorithms (i.e., deep learning networks) emulate the biological network.
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Circuiti neuronali
Il neurone è l’unità base di computazione del cervello: riceve ed integra segnali neurochimici daaltri neuroni e, a seconda di un numero di fattori, genera o meno un segnale elettrico(potenziale d’azione) che a sua volta determina lo comunicazione con altri neuroni connessitramite sinapsi.
I neuroni sono cellule morfologicamente polarizzatecostituite da un “polo di input” (dendriti che possonoricevere informazioni da altri neuroni) e un “polo di output” (assone che propaga informazioni agli altri
neuroni).
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Network neuronale in vitro
Neuroni in coltura
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Disegnare il network neuronale in vitro
Il network neuronale in vitro è un sistema bidimensionale che può essere modificato a livellodi singola cellula: controllando la polarità dei neuroni possiamo potenzialmente disegnare un
circuito neuronale.
Polarità neuronale guidatada fattori esterni
Uso di proteinefotoattivabili coinvolte
nella crescita / direzionamento
dell’assone
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Hybrid photonic-biological networks
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optogenetics
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Signal transduction between photonic chip and neuronalcircuit
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Optogenetics + neural photonic network= artificial hybrid brain
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Optogenetics + neural photonicnetwork= artificial hybrid brain
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Optogenetics + neural photonicnetwork= artificial hybrid brain
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Memory
engram
Costruire engram artificiali con la luce
Marco Canossa
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Epilepsy
Yuri Bozzi
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Vision
the hybrid artificial network is used to backup disable brain activities
Image from www.dailymail.co.uk /sciencetech/article-3858896/
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http://nanolab.physics.unitn.it/
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SYMPHONY
ITPAR
