Des chercheurs affirment que les synapses artificielles fonctionnent un million de fois plus vite que leurs homologues humains.

Une équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a mis au point une synapse analogique artificielle qui peut fonctionner un million de fois plus vite que les synapses biologiques du cerveau humain. Les résistances programmables nouvellement développées peuvent être utilisées pour constituer des réseaux neuronaux analogiques dans les systèmes d’intelligence artificielle et peuvent traiter l’information environ un million de fois plus vite que les synapses cérébrales qui relient les neurones entre eux.

Le dernier dispositif est moins cher à construire et il est censé être plus économe en énergie. Les chercheurs ont utilisé des résistances programmables dans des réseaux répétitifs pour créer un réseau complexe de neurones et de synapses artificiels, qui a exécuté des calculs comme un réseau neuronal numérique.  Le réseau peut être utilisé pour réaliser des tâches complexes d’IA telles que la reconnaissance d’images et le traitement neuronal du langage.

Le dispositif permettra de développer des systèmes d’IA plus rapides et plus économes en énergie.  Le matériau inorganique pratique utilisé dans le processus de fabrication permet au dispositif de fonctionner un million de fois plus vite que les synapses du cerveau humain, selon les chercheurs.

“Une fois que vous aurez un processeur analogique, vous ne serez plus en train de former des réseaux sur lesquels tout le monde travaille”, a déclaré l’informaticien Murat Onen du MIT qui est l’auteur principal.

“Vous formerez des réseaux d’une complexité sans précédent que personne d’autre ne peut se permettre, et vous les dépasserez donc tous largement. En d’autres termes, il ne s’agit pas d’une voiture plus rapide, mais d’un vaisseau spatial”, a ajouté M. Onen.

Le matériau inorganique est basé sur le verre de phosphosilicate (PSG). Il permet aux protons de le traverser à des vitesses jamais vues auparavant lorsque des impulsions de 10 volts sont appliquées au dispositif. Le PSG peut être fabriqué à l’aide des mêmes techniques de fabrication que celles utilisées pour les circuits en silicium, ce qui rendrait la production de l’appareil abordable.

Dans le cerveau humain, la vitesse des synapses est renforcée ou affaiblie pour contrôler le flux des signaux et des informations. Dans cette expérience, les chercheurs du MIT ont découvert que le mouvement des protons pour affecter la conductance électrique était plus rapide, fiable et pouvait fonctionner à température ambiante.

“Normalement, nous ne devrions pas appliquer des champs aussi extrêmes sur des dispositifs, afin de ne pas les transformer en cendres. Mais au lieu de cela, les protons ont fini par se déplacer à des vitesses immenses à travers la pile de dispositifs, plus précisément un million de fois plus vite que ce que nous avions auparavant. Et ce mouvement n’endommage rien, grâce à la petite taille et à la faible masse des protons. C’est presque comme la téléportation”, a déclaré M. Onen.

Les chercheurs visent à développer cette résistance pour la produire à grande échelle sur la base des enseignements de cette étude.


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