Un transistor qui mime une synapse........pour un cerveau industriel !

Un transistor « à mémoire » offre une nouvelle piste pour
construire un calculateur inspiré par le fonctionnement du cerveau.

Les ordinateurs actuels ont une
faiblesse : fondés sur un stockage et un traitement séquentiels de
l'information, ils ne sont pas performants pour les tâches qui, telle la
reconnaissance d'images, nécessiteraient un traitement des données en
parallèle. Des tâches que le cerveau gère en revanche au quotidien.
Depuis quelques années, plusieurs équipes simulent électroniquement des
réseaux de neurones afin de construire un calculateur plus proche du
fonctionnement du cerveau. Toutefois, ces réseaux présentent une
difficulté : chaque connexion entre deux neurones – ou synapse – y est
mimée par sept transistors. Le cerveau humain possédant environ 105
fois plus de synapses que de neurones, le montage devient vite
encombrant.
Des chercheurs du CNRS rattachés à
l'Université de Lille et leurs collaborateurs du CEA ont mis au point un
transistor miniaturisé qui, à lui seul, joue le rôle d'une synapse. Un
transistor classique, composant fabriqué à l'aide de semi-conducteurs,
est un commutateur : en fonction du signal d'entrée, il fait passer ou
non un courant, d'intensité fixe. Dans le nouveau transistor, un
semi-conducteur contient des nanoparticules d'or qui piègent les charges
véhiculant le courant électrique. Plus elles en piègent, plus le
courant sortant diminue, et inversement.
Le nombre de charges piégées et la durée
du piégeage dépendent du signal d'entrée. Lorsque celui-ci est une
série d'impulsions électriques, les nanoparticules se chargent de plus
en plus si les impulsions sont très rapprochées, et inversement, ce qui
permet de diminuer ou d'augmenter l'amplitude du courant sortant. En
d'autres termes, les nanoparticules « mémorisent » les modulations du
signal d'entrée et les transmettent au courant qui traverse le
semi-conducteur.
Quel est le rapport avec les synapses ?
Cet ajustement dynamique mime certaines formes de la plasticité des
synapses, c'est-à-dire de leur aptitude à moduler le traitement de
l'information selon leur histoire. Prochaine étape : intégrer ces
transistors dans un circuit simulant un réseau de neurones.

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chouf a sidi