Une nouvelle découverte ouvre la voie à des ordinateurs ressemblant à des cerveaux


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  • La recherche s’est longtemps efforcée de développer des ordinateurs pour qu’ils fonctionnent aussi efficacement énergétiquement que nos cerveaux. Une étude, menée par des chercheurs de l’Université de Göteborg, a réussi pour la première fois à combiner une fonction de mémoire avec une fonction de calcul dans un même composant. Cette découverte ouvre la voie à des technologies plus efficaces, allant des téléphones portables aux voitures autonomes.

    Ces dernières années, les ordinateurs ont été capables de s’attaquer à des tâches cognitives avancées, comme la reconnaissance du langage et des images ou l’affichage de compétences surhumaines aux échecs, en grande partie grâce à l’intelligence artificielle (IA). Dans le même temps, le cerveau humain est toujours inégalé dans sa capacité à effectuer des tâches de manière efficace et économe en énergie.

    « Trouver de nouvelles façons d’effectuer des calculs qui ressemblent aux processus éconergétiques du cerveau est un objectif majeur de la recherche depuis des décennies. Les tâches cognitives, comme la reconnaissance d’images et de voix, nécessitent une puissance informatique importante, et les applications mobiles, en particulier, comme les téléphones portables, drones et satellites, nécessitent des solutions économes en énergie », déclare Johan Åkerman, professeur de spintronique appliquée à l’université de Göteborg.

    Percée importante

    En collaboration avec une équipe de recherche de l’Université de Tohoko, Åkerman a mené une étude qui a maintenant franchi une étape importante dans la réalisation de cet objectif. Dans l’étude, aujourd’hui publiée dans la prestigieuse revue Nature Materials, les chercheurs ont réussi pour la première fois à lier les deux principaux outils de calculs avancés : les réseaux d’oscillateurs et les memristors.

    Åkerman décrit les oscillateurs comme des circuits oscillants capables d’effectuer des calculs et comparables aux cellules nerveuses humaines. Les memristors sont des résistances programmables qui peuvent également effectuer des calculs et qui ont une mémoire intégrée. Cela les rend comparables à des cellules mémoire. L’intégration des deux est une avancée majeure des chercheurs.

    « Il s’agit d’une percée importante car nous montrons qu’il est possible de combiner une fonction de mémoire avec une fonction de calcul dans le même composant. Ces composants fonctionnent davantage comme les réseaux de neurones économes en énergie du cerveau, leur permettant de devenir des éléments de base importants à l’avenir, plus d’ordinateurs ressemblant à des cerveaux. »

    Permet des technologies économes en énergie

    Selon Johan Åkerman, cette découverte permettra des technologies plus rapides, plus faciles à utiliser et moins énergivores dans de nombreux domaines. Il estime que c’est un énorme avantage que l’équipe de recherche ait réussi à produire les composants dans un encombrement extrêmement réduit : des centaines de composants s’intègrent dans une zone équivalente à une seule bactérie. Cela peut être particulièrement important dans les petites applications comme les téléphones mobiles.

    « Des calculs plus économes en énergie pourraient conduire à de nouvelles fonctionnalités dans les téléphones mobiles. Un exemple est les assistants numériques comme Siri ou Google. Aujourd’hui, tout le traitement est effectué par des serveurs car les calculs nécessitent trop d’énergie pour la petite taille d’un téléphone. Si le les calculs pourraient plutôt être effectués localement, sur le téléphone réel, ils pourraient être effectués plus rapidement et plus facilement sans avoir besoin de se connecter à des serveurs. »

    Il note les voitures et les drones autonomes comme d’autres exemples où des calculs plus économes en énergie pourraient conduire à des développements.

    « Plus les calculs cognitifs peuvent être effectués de manière économe en énergie, plus les applications deviennent possibles. C’est pourquoi notre étude a vraiment le potentiel de faire progresser le domaine. »

    À propos du domaine de recherche L’informatique neuromorphique est un domaine lié à l’IA qui tente d’imiter les réseaux de neurones du cerveau. La recherche utilise de nouvelles approches algorithmiques qui ressemblent à la façon dont le cerveau humain s’intègre au monde environnant pour fournir une capacité proche de la cognition humaine.

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Université de Göteborg. Original écrit par Ulrika Ernström. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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