Superparamagnétisme: une avancée vers un système nerveux artificiel

Publié par Redbran le 12/02/2020 à 14:00
Source: CNRS INP
Des chercheurs de l'Unité mixte de physique CNRS/Thales et du Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N, CNRS/Université Paris-Sud), en collaboration avec des scientifiques japonais, ont développé un nouveau type de nano-neurone sensoriel. Il utilise cette fois (1) les propriétés du superparamagnétisme (2) pour mimer au mieux les propriétés des parties sensorielles du système nerveux (Le système nerveux est un système en réseau formé des organes des sens, des nerfs, de l'encéphale, de la moelle...).


© UMR de Physique CNRS/Thales – C2N

Les chercheurs se sont inspirés des assemblées de neurones, capables de propager un apprentissage (L’apprentissage est l'acquisition de savoir-faire, c'est-à-dire le processus d’acquisition de pratiques, de connaissances, compétences, d'attitudes ou de valeurs culturelles, par l'observation, l'imitation,...) à une population plus vaste lorsqu'une tâche leur est apprise. Les fonctions une fois implémentées permettent, par exemple, aux nano-neurones de décoder et, s'il le fallait, de reproduire des lettres cursives. Une innovation dans le domaine des nanotechnologies qui puise son inspiration dans les neurosciences (Les neurosciences correspondent à l'ensemble de toutes les disciplines biologiques et médicales qui étudient tous les aspects, tant normaux que pathologiques, des neurones et du système nerveux.) en imitant les stratégies utilisées par les cortex (En biologie, le cortex (mot latin signifiant écorce) désigne la couche superficielle ou périphérique d'un tissu organique.) visuel et moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il effectue ce travail à partir d'une énergie (éolienne,...). À terme, les chercheurs projettent d'assembler, en collaboration avec d'autres laboratoires, plusieurs types de nano-neurones et nano-synapses afin de créer un seul et même réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle nœud (node)...) neuromorphique.

Un futur système nerveux artificiel qui impliquerait pour l'équipe d'élaborer des réseaux de plus en plus complexes regroupant les fonctions sensorielles (vue, toucher (Le toucher, aussi appelé tact ou taction, est l'un des cinq sens de l'homme ou de l'animal, essentiel pour la survie et le développement des êtres...), etc.) en utilisant moins 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.) que les actuels ordinateurs.

Notes
(1) Communiqué de presse (Un communiqué de presse est un document court envoyé aux journalistes dans le but de couvrir un événement.) "Le premier nano-neurone capable de reconnaissance vocale (La reconnaissance vocale ou reconnaissance automatique de la parole (Automatic Speech Recognition ASR) est une technique informatique qui permet d'analyser un mot ou une...) voit le 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...)" (19 septembre 2017))
(2) Nano-aimants qui,par leurs petites tailles, présentent un caractère instable et aléatoire


Références:
Neural-like computing with populations of superparamagnetic basis functions
A. Mizraahi, T. Hirtzlin, A. Fukushima, H. Kubota, S. Yuasa, J. Grollier et D. Querlioz
Nature Communications, 18 avril 2018
DOI: 10.1038/s41467-018-03963-w

Contacts:
- Communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine (télécommunications, nouvelles...) INSIS - insis.communication at 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).).fr
- Damien Querlioz - Chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et...) en microélectronique - damien.querlioz at c2n.upsaclay.fr
- Julie Grollier - Chercheuse - julie.grollier at cnrs-thales.fr
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