L’ère de l’informatique neuromorphique qui imite les mécanismes complexes du cerveau humain se rapproche un peu plus de la réalité. En effet, des chercheurs américains de l'université d'État de Washington ont construit un circuit crucial permettant de faciliter le développement de cette technologie, en exploitant une substance pure improbable.
En utilisant du miel produit par des abeilles, les chercheurs ont construit une résistance de mémoire ou memristor de démonstration. Pour réaliser cet exploit, ils ont d'abord solidifié ledit miel, puis l'ont maintenu à cet état entre deux électrodes métalliques - de la même manière que les synapses du cerveau se maintiennent entre des paires de neurones.
Après sa création, les chercheurs de l'université de l'État de Washington ont testé la capacité du dispositif à s'allumer et s'éteindre rapidement à des vitesses comprises entre 100 et 500 nanosecondes. Les tests ont été concluants et les chercheurs espèrent que leur nouveau memristor pourra ouvrir la voie à des systèmes informatiques biodégradables, durables et organiques.
Dans un communiqué de presse annonçant la découverte, le professeur associé de l'école d'ingénierie et d'informatique de la WSU, Feng Zhao, a donné un aperçu de ce potentiel inédit dans la création de puces informatiques semblables au cerveau :
"Il s'agit d'un très petit dispositif à la structure simple, mais dont les fonctionnalités se révèlent très similaires à celles d'un neurone humain. Cela signifie que si nous pouvons intégrer des millions ou des milliards de ces memristors de miel ensemble, alors ils peuvent être transformés en un système neuromorphique qui fonctionne comme le cerveau humain."
Pourquoi l’informatique neuromorphique présente un réel intérêt ?
Les systèmes informatiques conventionnels, comme ceux que l'on trouve dans les ordinateurs professionnels et les stations de travail mobiles, sont basés sur l'architecture de von Neumann. Celle-ci implique une entrée, comme un clavier et une souris, et une sortie, comme un écran, ainsi qu'une unité centrale et une mémoire vive.
Les mécanismes d'entrée, de traitement, de mémoire et de sortie nécessitent beaucoup plus de puissance que le cerveau humain. Par exemple, le superordinateur Fugaku de Fujitsu utilise 28 millions de watts pour fonctionner, alors que le cerveau humain n'utilise que 10 à 20 watts. C'est pourquoi des entreprises comme Intel et IBM travaillent sur des puces neuromorphiques qui imitent le fonctionnement du cerveau humain.
Le cerveau humain compte plus de 100 milliards de neurones et plus de 1 000 milliards de synapses ou de connexions entre eux. Comme chaque neurone peut à la fois traiter et stocker des données, le cerveau est beaucoup plus efficace qu'un ordinateur traditionnel.
Dans le même temps, les puces informatiques classiques sont construites à l'aide de matériaux non renouvelables et toxiques, tandis que les puces neuromorphiques, comme celle créée par les chercheurs de l'université d'État de Washington, peuvent être fabriquées à l'aide de matériaux biodégradables.
À l'avenir, l'équipe de Zhao vise à réduire la taille de ses memristors en miel de l'échelle microscopique (environ la taille d'un cheveu humain) à l'échelle nanométrique (l’équivalent d’1/1000e de cheveu humain). Ce faisant, les chercheurs seront en mesure de regrouper des millions, voire des milliards de memristors au miel pour créer un système informatique neuromorphique complet.
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