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Un pas de plus vers la création d’un cerveau artificiel

Une puce électronique contenant une synapse artificielle capable d'apprentissage autonome a été créée par des chercheurs français qui ont également réussi à modéliser leur dispositif, une étape cruciale pour mettre au point des circuits plus complexes. Explications.

Un texte d'Alain LabelleCette percée est grandement inspirée par le biomimétisme, un processus de création innovateur qui prend pour modèle des formes, des matières, des processus et des fonctions du vivant.

Dans le cas présent, le chercheur Vincent Garcia et ses collègues du CNRS se sont inspirés du fonctionnement du cerveau. Le processus d'apprentissage de cet organe est lié aux synapses, qui assurent la connexion entre les neurones.

Plus la synapse est stimulée, plus cette liaison se renforce, et plus l'apprentissage s'améliore.

L’apprentissage artificiel

L’équipe française s’est inspirée de ce mécanisme pour concevoir une synapse artificielle, le memristor. Celui-ci est composé d’une nanopièce électronique formée d'une fine couche ferroélectrique prise en sandwich entre deux électrodes qui peut ajuster sa résistance sous l'action d'impulsions électriques similaires à celles des neurones.

Ainsi, si la résistance est faible, la liaison synaptique est forte, et si la résistance est forte, la liaison est faible. C'est cette capacité de la synapse à adapter sa résistance qui permet l'apprentissage… artificiel.

Ce principe est déjà à l'œuvre en informatique via des algorithmes pour la réalisation de certaines tâches comme la reconnaissance d'image. Par exemple, c'est ce qu'utilise Facebook pour identifier des photos. Ce procédé est cependant très gourmand en énergie.

Or, la création de la puce électronique contenant une synapse artificielle ouvre la voie à la création d'un réseau de synapses. Ces systèmes intelligents sont moins dépensiers en temps et en énergie.

Cette compréhension du processus va permettre de créer des systèmes plus complexes comme un ensemble de neurones artificiels interconnectés par des memristors.

Ce nouveau procédé va être exploité pour la reconnaissance de forme en temps réel issue d'une caméra innovante : les pixels sont inactifs sauf s'ils voient quelque chose qui change dans l'angle de vision. Le procédé du traitement de l'information sera moins coûteux en énergie et plus rapide pour déceler les objets recherchés.

Le détail de ces travaux est publié dans la revue Nature Communications.

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