Synapse : une puce IBM qui imite le cerveau humain

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Après trois ans de recherche, IBM révèle deux prototypes de « puces cognitives » opérationnelles. Un projet financé par l’US Army et mené en collaboration avec de grandes universités américaines.

L’avenir de l’homme, c’est vraiment l’ordinateur. IBM veut à nouveau le démontrer via Synapse.

Ce 18 août, Big Blue a révélé le résultat de ses recherches sur une architecture de puce électronique « conçue pour imiter les capacités du cerveau humain pour percevoir, agir et comprendre. »

Elle apprend de ses expériences, fait les associations nécessaires, vérifie ses hypothèses et se souvient des résultats, ce qui lui permet de s’adapter seule aux nouvelles situations. Comme un cerveau biologique.

Baptisées « neurosynaptic computing chips » , les puces issues de cette architecture « Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics » (Synapse) devraient permettre d’utiliser « plusieurs ordres de grandeurs d’énergie et de place de moins que les ordinateurs actuels » , selon le communiqué d’IBM.

« Ceci est une initiative majeure pour dépasser le paradigme de von Neumann qui a plané sur les architectures électroniques depuis plus d’un demi-siècle » , se réjouit Dharmendra Modha, le directeur du projet SyNAPSE pour IBM Research.

L’architecture du mathématicien John von Neumann (en savoir plus sur sa page Wikipedia) est le modèle de référence pour les micro-processeurs actuels mais elle atteindrait ses limites.

La nouvelle architecture d’IBM permettrait de « n’avoir aucun programme déterminé, une mémoire intégrée au processeur, et imite le traitement de l’information fait par le cerveau : orienté vers les évènements, distribué et parallèle » , précise IBM.

Après trois ans de recherche, IBM et des universités américaines, financées par la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency, ont abouti à deux prototypes fonctionnels de puces pour l’informatique cognitive.

Ils sont dépourvus d’éléments biologiques et se basent sur des circuits électroniques inspirés des neurobiologies.

Elles se composent de mémoire intégrée répliquant les synapses, d’unités de calcul imitant les neurones et de mécanismes de communication copiant les axones.

Les prototypes ont tous deux 256 neurones électroniques. Le premier a aussi 262 144 « synapses programmables » et le second 65 536 « synapses d’apprentissage. »

Ils ont prouvé leur compétence dans certaines applications réputées difficiles pour les ordinateurs mais intuitives aux humains, comme « la navigation, la vision des machines, la reconnaissance des formes, la mémoire associative et la classification. »

Ce succès ouvre la porte à la phase 2 de la recherche, et à un financement supplémentaire de 21 millions de dollars de la DARPA.

L’objectif à long terme d’IBM est de produire un système électronique composé de 10 milliards de neurones électroniques et de cent mille milliards (10^14) de synapses électroniques, « consommant à peine un Kilowatt de puissance et occupant un volume inférieur à deux litres. »

Heureusement pour la survie de notre espèce, c’est encore loin de l’échelle d’un cerveau humain.

Ce dernier possède plus de 100 milliards de neurones reliés entre eux par un million de milliards (10^15) de connections synaptiques.

Le tout est concentré dans un volume moyen de 1,2 litre, et consommerait un peu plus de 20 Watts.

Il ne reste plus qu’à se préparer au possible éveil à la conscience des ordinateurs, et à la guerre entre l’humanité et les machines intelligentes, qui suivra telle que prédite par Hollywood dans Terminator ou Matrix.

Logo : © Andrea Danti – Fotolia.com


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