<\/p>\n
Des ing\u00e9nieurs de l’Universit\u00e9 du Massachusetts \u00e0 Amherst ont d\u00e9velopp\u00e9 un neurone artificiel dont l’activit\u00e9 \u00e9lectrique correspond \u00e9troitement \u00e0 celle des cellules c\u00e9r\u00e9brales naturelles. L’innovation s’appuie sur les recherches ant\u00e9rieures de l’\u00e9quipe utilisant des nanofils de prot\u00e9ines fabriqu\u00e9s \u00e0 partir de bact\u00e9ries productrices d’\u00e9lectricit\u00e9. Cette nouvelle approche pourrait ouvrir la voie \u00e0 des ordinateurs fonctionnant avec l\u2019efficacit\u00e9 des syst\u00e8mes vivants et pouvant m\u00eame se connecter directement aux tissus biologiques.<\/p>\n
“Notre cerveau traite une \u00e9norme quantit\u00e9 de donn\u00e9es”, explique Shuai Fu, \u00e9tudiant dipl\u00f4m\u00e9 en g\u00e9nie \u00e9lectrique et informatique \u00e0 l’UMass Amherst et auteur principal de l’\u00e9tude publi\u00e9e dans Communications naturelles<\/em>. “Mais sa consommation d’\u00e9nergie est tr\u00e8s, tr\u00e8s faible, surtout par rapport \u00e0 la quantit\u00e9 d’\u00e9lectricit\u00e9 n\u00e9cessaire pour ex\u00e9cuter un mod\u00e8le de langage \u00e9tendu, comme ChatGPT.”<\/p>\n Le corps humain fonctionne avec une efficacit\u00e9 \u00e9lectrique remarquable, plus de 100 fois sup\u00e9rieure \u00e0 celle d\u2019un circuit informatique classique. Le cerveau contient \u00e0 lui seul des milliards de neurones, des cellules sp\u00e9cialis\u00e9es qui envoient et re\u00e7oivent des signaux \u00e9lectriques dans tout le corps. L’ex\u00e9cution d’une t\u00e2che telle que l’\u00e9criture d’une histoire n’utilise qu’environ 20 watts d’\u00e9nergie dans le cerveau humain, alors qu’un grand mod\u00e8le de langage peut n\u00e9cessiter plus d’un m\u00e9gawatt pour accomplir la m\u00eame chose.<\/p>\n Les ing\u00e9nieurs cherchent depuis longtemps \u00e0 concevoir des neurones artificiels pour un calcul plus \u00e9conome en \u00e9nergie, mais r\u00e9duire leur tension pour correspondre aux niveaux biologiques constitue un obstacle majeur. “Les versions pr\u00e9c\u00e9dentes de neurones artificiels utilisaient 10 fois plus de tension – et 100 fois plus de puissance – que celle que nous avons cr\u00e9\u00e9e”, explique Jun Yao, professeur agr\u00e9g\u00e9 de g\u00e9nie \u00e9lectrique et informatique \u00e0 l’UMass Amherst et auteur principal de l’article. Pour cette raison, les conceptions ant\u00e9rieures \u00e9taient beaucoup moins efficaces et ne pouvaient pas se connecter directement aux neurones vivants, sensibles \u00e0 des signaux \u00e9lectriques plus forts.<\/p>\n “Les n\u00f4tres n’enregistrent que 0,1 volt, ce qui est \u00e0 peu pr\u00e8s la m\u00eame chose que les neurones de notre corps”, explique Yao.<\/p>\n Il existe un large \u00e9ventail d’applications pour le nouveau neurone de Fu et Yao, depuis la refonte des ordinateurs selon des principes bio-inspir\u00e9s et bien plus efficaces, jusqu’aux appareils \u00e9lectroniques qui pourraient communiquer directement avec notre corps.<\/p>\n “Nous disposons actuellement de toutes sortes de syst\u00e8mes de d\u00e9tection \u00e9lectroniques portables”, explique Yao, “mais ils sont relativement encombrants et inefficaces. Chaque fois qu’ils d\u00e9tectent un signal provenant de notre corps, ils doivent l’amplifier \u00e9lectriquement pour qu’un ordinateur puisse l’analyser. Cette \u00e9tape interm\u00e9diaire d’amplification augmente \u00e0 la fois la consommation d’\u00e9nergie et la complexit\u00e9 du circuit, mais les capteurs construits avec nos neurones basse tension pourraient se passer de toute amplification. “<\/p>\n L’ingr\u00e9dient secret du nouveau neurone de faible puissance de l’\u00e9quipe est un nanofil prot\u00e9ique synth\u00e9tis\u00e9 \u00e0 partir de bact\u00e9ries remarquables. Geobacter sulfurreducens<\/em>qui poss\u00e8de \u00e9galement le super pouvoir de produire de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9. Yao, ainsi que divers coll\u00e8gues, ont utilis\u00e9 les nanofils de prot\u00e9ines de la bact\u00e9rie pour concevoir toute une s\u00e9rie de dispositifs extraordinairement efficaces : un biofilm, aliment\u00e9 par la sueur, qui peut alimenter les appareils \u00e9lectroniques personnels ; un \u00ab nez \u00e9lectronique \u00bb capable de d\u00e9tecter les maladies ; et un appareil, qui peut \u00eatre construit \u00e0 partir de presque n’importe quoi, qui peut r\u00e9cup\u00e9rer lui-m\u00eame l’\u00e9lectricit\u00e9 de l’air.<\/p>\n Cette recherche a \u00e9t\u00e9 soutenue par le Army Research Office, la National Science Foundation des \u00c9tats-Unis, les National Institutes of Health et la Fondation Alfred P. Sloan.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Des ing\u00e9nieurs de l’Universit\u00e9 du Massachusetts \u00e0 Amherst ont d\u00e9velopp\u00e9 un neurone artificiel dont l’activit\u00e9 \u00e9lectrique correspond \u00e9troitement \u00e0 celle des cellules c\u00e9r\u00e9brales naturelles. L’innovation s’appuie sur les recherches ant\u00e9rieures de l’\u00e9quipe utilisant des nanofils de prot\u00e9ines fabriqu\u00e9s \u00e0 partir de bact\u00e9ries productrices d’\u00e9lectricit\u00e9. 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