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Au bout de deux ans de travaux, les chercheurs de Big Blue et de plusieurs universités américaines viennent de dévoiler des prototypes de puces dont le fonctionnement est inspiré de celui de notre cerveau.
Il s'agit là des tout premiers fruits du projet Synapse, un programme fort ambitieux de la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA, l’agence de recherche et développement de l’armée américaine), dont l'objectif est de repenser le fonctionnement des ordinateurs. Comme dans les PC classiques, ces puces de silicium sont conçues avec de bons vieux transistors. Mais ceux-ci sont disposés d'une façon très originale, qui imite la structure de notre matière grise : chaque puce intègre dans son cœur à la fois les modules de calcul – 256 « neurones » tournant à 10 MHz – et la mémoire, sous la forme de « synapses » (à l'image des zones de connexion des neurones dans notre cerveau).
Dix mégahertz, c'est une vitesse ridicule par rapport à celle de nos machines actuelles. Mais, contrairement aux processeurs de nos ordinateurs, les puces d’IBM sont capables de travailler de façon « massivement parallèle » et ainsi d’effectuer de nombreuses tâches simultanément, tout en consommant très peu d’énergie. Les « synapses », quant à elles, font office de mémoire. L’une des puces en contient 262 144 programmables, une autre 65 536, capables d'« apprendre ».
Les puces retiennent la leçon
L’apprentissage : voilà en effet l’autre particularité de cette conception innovante. Sur un des prototypes d’IBM (et comme dans notre cerveau), les « neurones » peuvent se connecter et se déconnecter dynamiquement à différentes synapses, en fonction des stimuli (autrement dit des données) qui lui sont envoyés. En pratique, ces puces sont donc capables de se souvenir, de mettre à profit leur expérience et de réagir à des changements dans leur environnement en tissant des liens toujours plus forts avec d’autres neurones et synapses, ou au contraire en affaiblissant leurs liens. IBM a indiqué qu'elles ont, dans ses expériences, appris à jouer à Pong par elles-mêmes, à conduire sur une piste simple et à reconnaître des images.
Que l’on ne s'y trompe pas, cependant : HAL, l’ordinateur machiavélique de 2001 : L’Odyssée de l’espace, ne sortira sans doute pas du projet Synapse. La puce d’IBM contient 256 neurones, tandis que notre cerveau en compte 100 milliards. L’objectif à long terme d’IBM n’est pas de créer un cerveau humain numérique, mais un système déjà ambitieux contenant 10 milliards de neurones et une centaine de billions de synapses.
Des machines qui interagiront avec leur environnement
Le fabricant ne voit d’ailleurs pas dans ces puces « cognitives » des remplaçants de nos processeurs, mais plutôt un outil complémentaire. A moyen terme, à défaut de résoudre
le paradoxe de Moravec, elles pourraient notamment permettre d’inventer des machines bien plus intelligentes et économes en énergie. IBM cite par exemple des feux de circulation qui
« pourraient intégrer la vue, l’ouïe et l’odorat et prévenir un désastre. Ou des coprocesseurs cognitifs qui permettront aux serveurs, portables, tablettes et téléphones de mieux interagir avec leur environnement ».
