NEURO et ROBOTIQUE: Des puces plus rapides que nos neurones? – Proceedings of the IEEE

Ces Bioingénieurs de Stanford viennent de développer une puce un peu particulière. Conçue sur ​​le modèle du cerveau humain, économe en énergie et 9.000 fois plus rapide qu’un PC. Cette innovation illustre non seulement une nouvelle compréhension du cerveau mais ouvre de grandes perspectives en robotique. Une telle puce pourrait permettre le développement de prothèses fonctionnant à la vitesse et avec la complexité de nos propres actions. Ces travaux viennent d’être présentés dans la revue Proceedings of the IEEE (à prononcer «  Eye-triple-E  ») ou Institute of Electrical and Electronics Engineers.

Les chercheurs ont appelé leur «  circuit  » Neurogrid. Leur objectif, atteindre avec ce circuit les ordres de grandeur de vitesse et de puissance des neurones et des synapses du cerveau humain.

Ils qualifient les ordinateurs standards "de pâles copies" du cerveau humain et rappellent que le modeste cortex de la souris fonctionne déjà 9.000 fois plus rapidement qu’une simulation sur ordinateur. L’ordinateur est donc très lent, et en plus, il consomme 40.000 fois plus de puissance que le cerveau humain . Selon Kwabena Boahen, professeur agrégé de génie biologique à l’Université Stanford et auteur principal, sur le plan de l’économie d’énergie, le cerveau représente un véritable défi.

Un cerveau dans un iPad : Son équipe a développé Neurogrid, une carte à 16 puces, développées sur mesure, appelées «  NeuroCore  ». Ensemble, ces 16 puces peuvent simuler 1 million de neurones et des milliards de connexions synaptiques. De plus l’équipe a conçu ces puces en gardant la contrainte énergétique à l’esprit. Neurogrid est né, il a la taille d’un iPad, la puissance du cerveau humain et un besoin d’énergie équivalent à celui d’une tablette.

Les US National Institues of Health ont déjà financé le développement de ce prototype et l’équipe travaille déjà à réduire les coûts de production, et à créer les logiciels nécessaires aux ingénieurs et informaticiens pour utiliser Neurogrid en neuroscience, par exemple pour contrôler un robot ou une prothèse.

Créer une puce standard: De nombreuses recherches sont en cours, dont, par exemple, le projet Synapse IBM, qui tente de développer des puces capables d’imiter la capacité des neurones à créer un grand nombre de connexions synaptiques, une fonctionnalité qui permet au cerveau de résoudre des problèmes à la volée. Un autre projet, le projet BrainScales de l’Université de Heidelberg a pour objectif le développement de puces analogiques qui imitent les comportements des neurones et des synapses…

Tous ces projets n’utilisent pas les mêmes standards. L’objectif de l’équipe de Stanford est de proposer un système assez abordable pour être largement utilisé dans la recherche.

Sources: Proceedings of the IEEE A Multicast Tree Router for Multichip Neuromorphic Systems (In press).