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La première synapse synthétique

Malgré l’évolution des intelligences artificielles ces dernières années, la question de leur consommation massive d’énergie est restée un vrai barrage à leur développement. Mais une équipe de l’Université de Stanford aidée du Sandia National Laboratories a trouvé un moyen de résoudre ce problème.

Notre cerveau fonctionne de façon très performante et peut accomplir des tâches complexes en ne demandant qu’une toute petite quantité d’énergie, environ équivalente à l’énergie nécessaire pour allumer une led. Pour les mêmes tâches, les intelligences artificielles consomment 50 000 fois plus d'énergie. Cela s’explique par le fait que les « cerveaux » des intelligences artificielles sont compartimentés avec d’un côté la mémoire, et de l’autre le processeur qui gère l’information, l’étudie et agit en fonction de ses calculs.

Dans le cerveau humain, l'ensemble de ces fonctions est intégré grâce à ce que l’on appelle les synapses. Ces connexions entre chaque neurone de notre cerveau permettent d’optimiser les échanges entre mémoire et traitement. De plus, même si nos connaissances sur le sujet restent limitées, il semblerait que cet échange soit d’origine chimique.

C’est ici qu’entre en jeu l’invention révolutionnaire des chercheurs de Stanford et de Sandia. Ces derniers ont réussi à créer une sorte de synapse artificielle nommée « electrochemical neuromorphic organic device (ENODe) ». Cette invention pourrait alors être intégrée à des puces électroniques, ce qui réduirait de façon conséquente leur consommation d’énergie. Réalisée à partir de matériau organique, elle permettrait même de connecter un cerveau à un ordinateur, ouvrant la possibilité de créer de vrais cyborgs.

L’idée de copier le fonctionnement du cerveau humain est ici capitale et assure un tournant majeur dans l’histoire des technologies. En plus des performances, cette invention montre qu’il est possible de reproduire sommairement le fonctionnement chimique de la nature. Ces synapses communiquent en effet entre elles grâce à des impulsions électriques qui déversent un composant chimique permettant de réguler la quantité d’énergie nécessaire, mais aussi de conserver l’information. Ainsi, la synapse artificielle (ENODe) existe sous deux états. Ouverte, elle permet de communiquer des informations. Lorsque ce réseau est fermé, la fonction « écriture » est activée. Le prototype actuel nécessite environ 0,5 millivolts, ce qui correspond à un dixième des puces équivalentes utilisées actuellement mais reste néanmoins bien plus gourmand que notre cerveau.

L’auteur de l’étude Alec Talin explique que « cette invention ouvre la voie à l’interface de cellules vivantes qui pourraient fonctionner via des synapses artificielles. Nous pensons que cela pourrait avoir de grandes implications sur le futur afin de créer des machines connectées à un cerveau humain. »

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

DG

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