Des bio ingénieurs de Stanford créent une puce imitant notre cerveau

Frédéric Hourdeau

News

le 03/05/2014 à 19h20

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Neurogrid, qui s’inspire du fonctionnement de notre cerveau, développé par des chercheurs de Stanford, se veut plus rapide et beaucoup plus économe en énergie qu’un PC classique.

Un grand pas en avant pour la robotique et la recherche sur le fonctionnement de notre cerveau ?

Une équipe de bio-ingénieurs de l’Université de Stanford a développé une nouvelle puce, un nouveau circuit intégré, inspiré du cerveau humain et  baptisé Neurogrid.

Il est composé de 16 neurocores qui à eux seuls simulent plus d’un million de neurones et des milliards de connexions synaptiques.

Imiter les performances du cerveau

Le but est de tenter de reproduire les performances  de notre cerveau par rapport aux processeurs ou clusters de puces habituels.

Ainsi, le cerveau d’une souris est environ 9 000 fois plus puissant qu’une puce dans un PC classique. Il est également environ 40 000 fois plus économe en énergie, selon Kwabena Boahen, professeur associé à l’université de Stanford.

« D’un point de vue purement énergétique, le cerveau est difficile à battre », indique-t-il.

C’est pourquoi ces nouvelles puces ont été conçues pour consommer le moins possible.

Pour arriver à ses fins, l’équipe de chercheurs a fait en sorte que certaines synapses partagent des circuits physiques, ce qui a abouti au Neurogrid :

Un prototype de circuits imprimés de la taille d’un iPad qui coûte 40 000 dollars et est capable de simuler le fonctionnement d’un petit cerveau en utilisant la même quantité d’électricité qu’une tablette.

«Pour l’instant, il faut savoir comment fonctionne le cerveau pour programmer » le Neurogrid, explique Kwabena Boahen.

« Nous voulons créer un neuro compilateur pour que vous n’ayez pas besoin de savoir quoi que ce soit à propos des synapses et des neurones pour pouvoir l’utiliser. »

Par ailleurs, le professeur de Stanford pense qu’il est possible de réduire considérablement les coûts de son Neurogrid.

Il a en effet été produit en utilisant des technologies vieilles de quinze ans. En adoptant  des méthodes modernes on pourrait diviser le prix par cent.

Une carte neuronale pourrait ainsi être fabriquée pour seulement 400 dollars.

La consommation d’électricité devrait également en être améliorée.

Le Neurogrid consomme environ 100 000 fois moins d’électricité qu’un PC personnel qui simulerait un million de neurones.

Kwabena Boahen met en perspective cette réussite : Le cerveau humain contient 80 000 fois plus de neurones que le Neurogrid mais consomme seulement trois fois plus d’énergie. « Un ratio qu’il sera difficile d’atteindre avant de nombreuses années, si c’est un jour possible ».

Pour le professeur Boahen, c’est le « défi ultime des ingénieurs neuro morphiques ».

De nombreux usages pour Neurogid :

D’ici là, le compilateur et ce prix abordable pourraient ouvrir le Neurogrid à de nombreux usages.

L’exemple donné par l’équipe de Stanford pourrait être le contrôle d’une prothèse en temps réel, de manière adaptée aux mouvements du porteur, sans pour autant nécessiter une source d’alimentation dédiée.

Plusieurs projets et universités mènent des recherches dans ce sens.

Notamment le projet SyNAPSE d’IBM,  Human Brain Project européen ou le projet BrainScales, développé par l’université d’Heidelberg.

Les domaines d’applications de ces recherches sont très vastes :

De la simulation d’effets médicamenteux sur le cerveau à la robotique en passant par la recherche en intelligence artificielle…

L’informatique du futur au service de la santé et du bien-être ?