Des chercheurs de l鈥橴niversit茅 91黑料网 mettent au point un dispositif qui se comporte comme un neurone
Des chercheurs de l鈥橴niversit茅 91黑料网 ont mis au point une structure nanom茅trique sensible 脿 la lumi猫re qui imite un neurone dans le traitement de l鈥檌nformation. Le comportement de type neuronal prend sa source dans les mat茅riaux eux-m锚mes. Ainsi, la consommation d鈥櫭﹏ergie est moindre par rapport 脿 l鈥檜tilisation de dispositifs similaires associ茅s 脿 des circuits ou 脿 des logiciels.
Au lieu de collecter les donn茅es pour les traiter ensuite ailleurs, l鈥檃ppareil d茅tecte et interpr猫te la lumi猫re au m锚me endroit, 脿 l鈥檌nstar d鈥檜n l鈥櫯搃l qui traite des informations visuelles.
Selon les chercheurs, cette innovation pourrait am茅liorer l鈥檈fficacit茅 de technologies visuelles, telles que les r茅tines artificielles et les capteurs optiques intelligents. Elle pourrait 茅galement r茅volutionner la fabrication des r茅seaux neuronaux artificiels (RNA), qui constituent l鈥檜n des fondements de l鈥檃pprentissage automatique.
芦 En utilisant des mat茅riaux et des nanostructures particuliers, nous avons mis au point le premier dispositif capable de reproduire fid猫lement la dynamique neuronale que l鈥檕n observe dans un contexte biologique 禄, explique聽Songrui Zhao, auteur principal et professeur agr茅g茅 de g茅nie 茅lectrique et de g茅nie informatique.聽
Un dispositif multicouches sensible 脿 la lumi猫re
Les chercheurs ont fabriqu茅 le dispositif en superposant des couches d鈥檃tomes 脿 l鈥檃ide d鈥檜ne technique appel茅e 茅pitaxie par jet mol茅culaire. Ils l鈥檕nt ensuite expos茅 脿 de la lumi猫re de diff茅rentes couleurs, intensit茅s et dur茅es, et ont mesur茅 les changements touchant les signaux 茅lectriques 脿 l鈥檌nt茅rieur du mat茅riau.
Par une analyse des signaux sur une dur茅e donn茅e, ils ont constat茅 que le dispositif 茅tait capable de combiner les signaux entrants, de stocker bri猫vement l鈥檌nformation et de d茅clencher une r茅ponse d猫s qu鈥檜n certain seuil 茅tait atteint. Ce m茅canisme s鈥檃pparente 脿 la mani猫re dont un neurone traite l鈥檌nformation et montre qu鈥檜n tel comportement peut d茅couler directement des propri茅t茅s physiques du mat茅riau plut么t que d鈥檜n logiciel ou d鈥檜n circuit complexe.
芦 En concevant minutieusement les couches, nous avons cr茅茅 un dispositif dont la r茅ponse 脿 la lumi猫re est modulable, ce qui constitue la base pour reproduire le comportement d鈥檜n neurone isol茅, pr茅cise le professeur Zhao. Nous avons r茅ussi 脿 moduler le flux de courant 茅lectrique pour obtenir le comportement souhait茅. 禄
Construction de r茅seaux neuronaux 脿 partir de z茅ro
Selon les chercheurs, 茅tant donn茅 que les r茅seaux neuronaux artificiels (RNA) sont constitu茅s d鈥檜n grand nombre de neurones interconnect茅s, ce dispositif pourrait offrir une nouvelle approche pour la conception de syst猫mes.
芦 Un neurone artificiel isol茅 est comme une cellule que l鈥檕n peut utiliser comme 茅l茅ment de base dont on peut se servir pour construire des r茅seaux en partant de z茅ro, ajoute le professeur Zhao. C鈥檈st une id茅e un peu folle : cr茅er quelque chose qui s鈥檃pparente 脿 un syst猫me biologique 脿 partir d鈥檜n mat茅riau inorganique. 禄
Une telle approche pourrait d茅boucher sur un traitement de l鈥檌nformation plus efficace et sur des applications en informatique de pointe, par exemple.
Le chercheur pr茅cise que les prochaines 茅tudes porteront sur l鈥檈xtension de la plage de sensibilit茅 lumineuse du dispositif et l鈥檕ptimisation de ses performances, ainsi que sur des applications telles que le chiffrement des donn茅es, o霉 un traitement de l鈥檌nformation directement au niveau du capteur pourrait renforcer la s茅curit茅.
尝鈥櫭﹖耻诲别
L鈥檃rticle 芦聽禄, par Yunqiu Chen, Milad Fathabadi, Mohammad Fazel Vafadar et Songrui Zhao, a 茅t茅 publi茅 dans聽Nanoscale.
尝鈥櫭﹖耻诲别 a 茅t茅 financ茅e par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en g茅nie du Canada et par le Fonds de recherche du Qu茅bec 鈥� Nature et technologies.
