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Quand le cerveau humain inspire les technologies de demain

Les puces neuromorphiques basées sur le fonctionnement du cerveau sont peut-être les futurs processeurs de nos objets technologiques.

Et si notre cerveau était l’objet technologique le plus avancé au monde? Il inspire en tout cas toujours plusieurs technologies de pointe, dont l’informatique neuromorphique. À l'image de sa consœur quantique, l’informatique neuromorphique prend de l’ampleur et offre des perspectives technologiques très intéressantes. Son concept est simple puisque l'idée est de se baser sur l’architecture du cerveau humain et surtout de ses neurones pour l’appliquer à l'informatique moderne. En ligne de mire, l’intelligence artificielle qui pourrait, par exemple, bénéficier de puces bien plus adaptées à son mode de fonctionnement.

Les résultats les plus probants des recherches dans le domaine sont aujourd’hui les puces neuromorphiques dont les plus avancées contiennent jusqu’à 1 million de neurones sur 30 millimètres carrés.

La puce d'Intel fonctionne comme un cerveau avec des interactions entre des imitations de neurones.

Intel, le champion américain des semi-conducteurs et des processeurs vient de dévoiler la deuxième génération de ses puces à neurones. Après trois ans de recherche, le processeur Loihi 2 est sorti des laboratoires d’Intel et, avec lui, un environnement de développement naissant, mais qui devrait permettre de l'utiliser avec des algorithmes d’un nouveau genre, plus efficaces, prédictifs et adaptés à des tâches plus complexes. La puce fonctionne comme un cerveau avec des interactions entre des imitations de neurones. Les 8.192 éléments qui la composent communiquent entre eux via des impulsions électriques pour recréer le maillage et le processus de réflexion d’un cerveau humain.

Les puces neuromorphiques d’Intel seraient aussi très efficaces pour donner aux robots de meilleures "sensations humaines" comme le toucher ou l’audition. Le potentiel de ces puces est encore souvent évoqué au conditionnel, car elles sont pour l’instant cantonnées à une utilisation en laboratoire de recherche.

Des neurones à faible consommation énergétique

Mais pourquoi a-t-on besoin d'une telle puissance de calcul sur un si petit espace? Le défi permanent des fabricants et fondeur de puces électroniques est de faire en sorte que leurs produits réussissent à absorber la quantité de données toujours plus importante à traiter. D’autant plus qu’on demande maintenant aux machines de prendre des décisions en temps réel sur base de ces données traitées, elles ont donc besoin de processeurs plus intelligents. Il y a dès lors une course au développement de nouvelles formes innovantes de puissance de calcul, qui dépassent l'architecture des processeurs actuels qui seront vite dépassés. Les puces neuromorphiques présentent l'avantage d'avoir une faible consommation énergétique. Un argument de taille dans le secteur.

Chez Samsung, on essaye purement et simplement de copier-coller un cerveau en utilisant des nanoélectrodes qui reproduisent les interactions entre les neurones.

Intel n’est évidemment pas le seul à vouloir s’inspirer du cerveau pour proposer de la puissance de calcul supplémentaire. Chez Samsung, on essaye purement et simplement de copier-coller un cerveau en utilisant des nanoélectrodes qui reproduisent les interactions entre les neurones pour ensuite pouvoir les reproduire artificiellement. Les chercheurs de la marque coréenne tentent pour le moment le coup avec un cerveau de mammifère avant de s'attaquer au cerveau humain.

8.192
éléments de la neuromorphique
Les 8.192 éléments qui composent la puce neuromorphique d'Intel communiquent entre eux via des impulsions électriques pour recréer le maillage et le processus de réflexion d’un cerveau humain.

Pour arriver au niveau de complexité du cerveau humain qui contient une centaine de milliards de neurones, il faudrait une puce neuromorphique qui contient 100.000 milliards d'unités de mémoire, on en est encore loin. Mais l’objectif est d’arriver à des neurones plus intelligents que ceux présents dans notre cerveau pour en avoir besoin d'un nombre réduit dans les puces neuromorphiques. Soyons clairs, elles ne remplaceront pas dès demain les processeurs qui font fonctionner vos ordinateurs ou smartphone, mais après-demain vous trouverez peut-être une copie de cerveau humain sur 30 millimètres carré pour faire fonctionner vos appareils technologiques.

Le résumé

  • L'informatique neuromorphique tente d'appliquer le fonctionnement du cerveau humain sur des puces électroniques.
  • Prometteuse et peu gourmande en énergie, la technologie serait avant tout destinée à faire fonctionner des intelligences artificielles.
  • L'américain Intel et le sud-coréen Samsung sont à la pointe dans le domaine.

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