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Le MIT crée une « puce cérébrale » – High-teK.ca

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Avec 400 transistors et des techniques de fabrication CMOS standard, un groupe de chercheurs du MIT a créé la première puce informatique qui imite la communication analogique à base d’ions dans une synapse entre deux neurones. C’est la pointe de la technologie des processeurs de type cerveau (réseau de neurones), mais mettons cela en perspective : le cerveau humain compte environ 100 milliards de neurones, et chaque neurone peut être connecté à des milliers d’autres avec des synapses. Il y a des milliards ou des quadrillions de synapses dans le cerveau humain.

Il y a trois manières de tenter de modéliser le cerveau humain en silicium : Vous pouvez jeter de plus en plus de puissance de traitement au problème jusqu’à ce que vous atteigniez des capacités cérébrales ; tu peux faire un interrupteur à barre transversale d’apprentissage qui simule les multiples connexions entre neurones (mais ça devient très gros très vite) ; ou vous pouvez aller jusqu’au bout et utiliser la technologie analogique pour imiter réellement les canaux de communication chimiques à base d’ions qui circulent entre les synapses. C’est cette dernière catégorie qui la nouvelle puce du MIT tombe dans.

Contrairement au lycée (et Loger) l’éducation que vous avez peut-être reçue, les neurones du cerveau des animaux, y compris le fantastique échantillon caché par votre crâne, ne se contentent pas de « s’allumer ». Chaque neurone a des milliers de synapses, et le flux d’électricité sur ces synapses est contrôlé par le flux d’ions ; molécules chargées de sodium, de potassium, de chlorure et de calcium. C’est la concentration de ces ions, la synchronisation des impulsions électriques générées par le neurone et une myriade d’autres facteurs qui régissent en fin de compte la puissance de calcul massivement parallèle d’un cerveau.

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Des scientifiques et des ingénieurs ont essayé de façonner des cerveaux les réseaux de neurones avant, bien sûr, mais la logique transistor-transistor est fondamentalement numérique – et le cerveau est complètement analogique. Les neurones ne basculent pas soudainement de « 0 » à « 1 » – ils peuvent occuper une échelle presque infinie de valeurs analogiques intermédiaires. Vous pouvez approximer la fonction analogique des synapses en utilisant logique floue (et en ajoutant plus de processeurs), mais cette approche ne va pas plus loin.

La puce du MIT – les 400 transistors (photo ci-dessous) – est dédiée à la modélisation de chaque mise en garde biologique dans une seule synapse. «Nous avons maintenant un moyen de capturer chaque processus ionique qui se déroule dans un neurone», explique Chi-Sang Poon, un chercheur du MIT qui a travaillé sur le projet. La prochaine étape? Augmenter le nombre de synapses et construire des parties spécifiques du cerveau, telles que nos systèmes de traitement visuel ou de contrôle moteur. L’objectif à long terme serait de fournir des composants bioniques qui augmentent ou remplacent des parties de la physiologie humaine, peut-être chez les personnes aveugles ou infirmes.

Bien sûr, avec des processeurs véritablement analogiques vient véritable intelligence artificielle, aussi – et pas le genre qui nécessite des mégawatts de puissance et un hangar plein de racks de serveurs. Avec la technologie de pointe actuelle, il faut des heures ou des jours pour simuler un simple circuit cérébral. Avec la puce cérébrale du MIT, la simulation est « plus rapide que le système biologique lui-même ». Gorgée.

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"Brain Chip" analogique du MIT

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