Faire des calculs avec des ondes Wi-Fi rebondissantes
Publié par Redbran le 08/01/2019 à 14:00
Source: Institut Langevin / ESPCI
Notamment en vue des besoins de calcul pour l'intelligence artificielle, il devient de plus en plus difficile de continuer à améliorer les processeurs électroniques en termes de vitesse et de consommation d'énergie: des limites thermiques fondamentales empêchent les ingénieurs d'introduire encore plus de transistors dans ces unités. Un paradigme alternatif est d'effectuer des calculs analogiques avec des ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans...) qui interagissent avec des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) soigneusement structurés – or, atteindre les précisions de fabrication nécessaires est à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit...) impossible.


© Institut Langevin/ESPCI

Dans un article récemment accepté pour publication dans la revue Physical Review X, Philipp del Hougne de l'Institut Langevin (CNRS & ESPCI Paris) et son co-auteur Geoffroy Lerosey de Greenerwave (une start-up financée par le CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) et incubée à l'ESPCI Paris) proposent maintenant une solution contre-intuitive. Au lieu de concevoir et fabriquer des matériaux structurés soigneusement, ils introduisent une approche qui se sert simplement d'un milieu aléatoire qui brouille les ondes, et utilise des metasurfaces reconfigurables pour façonner les ondes. Les auteurs démontrent la facilité d'implémentation (Le mot implantation peut avoir plusieurs significations :) de leur proposition avec une expérience qui reproduit des ondes Wi-Fi (Le wifi ou wi-fi (prononcé /wifi/) est une technologie de réseau informatique sans fil mise en place pour fonctionner en réseau interne et, depuis, devenue un moyen d'accès à haut débit à Internet. Il...) rebondissant dans une pièce. La géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace de dimension 3 (géométrie euclidienne) et, depuis le...) irrégulière de cette dernière brouille complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à l'utilisateur de...) le champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) d'ondes. En plaçant des metasurfaces reconfigurables dans la pièce, les chercheurs peuvent ajuster la façon dont les ondes sont réfléchies par les murs. Ainsi, ils effectuent les opérations de calcul souhaitées – simplement en laissant des ondes de Wi-Fi rebondir d'une manière apparemment arbitraire mais maîtrisée.

Les chercheurs pensent étendre ce travail à des schémas de calcul plus complexes basés sur les ondes, notamment à des implémentations à grande vitesse (On distingue :) et á faible consommation d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.), par exemple pour application dans les réseaux de neurones artificiels. Philipp del Hougne a obtenu le student prize au Metamaterials Congress 2018 à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) d'Aalto à Espoo (Finlande) pour ce travail, qui vient d'être accepté pour publication dans Physical Review X.

Contact chercheur:
Philipp del Hougne (philipp.delhougne (arobase) espci.fr)

Référence publication:
del Hougne, P. and Lerosey, G. (2018). Leveraging Chaos for Wave-Based Analog Computation: Demonstration with Indoor (Indoor est un terme qui désigne les modèles réduits qui évoluent dans un espace fermé comme un gymnase. Les modèles...) Wireless Communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine...) Signals. Physical Review X, in press.
Lien: https://journals.aps.org/prx/accepted/dc07aKdcFa91ea06d2949139dac733fa62ce1c02c
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