Le miel pourrait être une solution douce pour développer des composants respectueux de l’environnement pour les ordinateurs neuromorphiques, des systèmes conçus pour imiter les neurones et les synapses trouvés dans le cerveau humain. Salués par certains comme l’avenir de l’informatique, les systèmes neuromorphiques sont beaucoup moreover rapides et consomment beaucoup moins d’énergie que les ordinateurs traditionnels. Les ingénieurs ont démontré une façon de les rendre également as well as organiques en utilisant du miel pour fabriquer un memristor, un composant similaire à un transistor qui peut non seulement traiter mais aussi stocker des données en mémoire. VANCOUVER, Washington – Le miel pourrait être une resolution douce pour développer des composants respectueux de l’environnement pour les ordinateurs neuromorphiques, des systèmes conçus pour imiter les neurones et les synapses trouvés dans le cerveau humain.
Salués par certains comme l’avenir de l’informatique, les systèmes neuromorphiques sont beaucoup as well as rapides et consomment beaucoup moins d’énergie que les ordinateurs traditionnels. Les ingénieurs de l’Université de l’État de Washington ont démontré un moyen de les rendre également moreover organiques. Dans une étude publiée dans Journal of Physics D, les chercheurs montrent que le miel peut être utilisé pour fabriquer un memristor, un composant similaire à un transistor qui peut non seulement traiter mais aussi stocker des données en mémoire.
“Il s’agit d’un très petit appareil avec une construction easy, mais il a des fonctionnalités très similaires à celles d’un neurone humain”, a déclaré Feng Zhao, professeur agrégé de l’École d’ingénierie et d’informatique de la WSU et auteur correspondant de l’étude. “Cela signifie que si nous peut intégrer des hundreds of thousands ou des milliards de ces memristors de miel ensemble, puis ils peuvent être transformés en un système neuromorphique qui fonctionne un peu comme un cerveau humain. »
Pour l’étude, Zhao et le leading auteur Brandon Sueoka, un étudiant diplômé de la WSU dans le laboratoire de Zhao, ont créé des memristors en transformant le miel en une forme solide et en le prenant en sandwich entre deux électrodes métalliques, créant une composition similaire à une synapse humaine. Ils ont ensuite testé la capacité des memristors de miel à imiter le travail des synapses avec des vitesses d’activation et de désactivation élevées de 100 et 500 nanosecondes respectivement. Les memristors ont également émulé les fonctions de synapse connues sous le nom de plasticité dépendante du minute du pic et de plasticité dépendante du taux de pic, qui sont responsables des processus d’apprentissage dans le cerveau humain et de la rétention de nouvelles informations dans les neurones.
Les ingénieurs de la WSU ont créé les memristors de miel à une micro-échelle, ils ont donc à peu près la taille d’un cheveu humain. L’équipe de recherche dirigée par Zhao prévoit de les développer à l’échelle nanométrique, approximativement 1/1000 de cheveu humain, et de regrouper plusieurs tens of millions, voire des milliards, pour créer un système informatique neuromorphique complet.
Actuellement, les systèmes informatiques conventionnels sont basés sur ce qu’on appelle l’architecture von Neumann. Nommée d’après son créateur, cette architecture implique une entrée, généralement à partir d’un clavier et d’une souris, et une sortie, telle que le moniteur. Il dispose également d’un processeur ou d’une unité centrale de traitement et d’une RAM ou d’un stockage en mémoire. Le transfert de données à travers tous ces mécanismes, de l’entrée au traitement de la mémoire à la sortie, nécessite beaucoup de puissance, au moins par rapport au cerveau humain, a déclaré Zhao. Par exemple, le supercalculateur Fugaku utilise as well as de 28 mégawatts, soit à peu près l’équivalent de 28 hundreds of thousands de watts, pour fonctionner alors que le cerveau n’utilise qu’environ 10 à 20 watts.
Le cerveau humain compte as well as de 100 milliards de neurones avec plus de 1 000 billions de synapses, ou connexions, parmi elles. Chaque neurone peut à la fois traiter et stocker des données, ce qui rend le cerveau beaucoup as well as efficace qu’un ordinateur traditionnel, et les développeurs de systèmes informatiques neuromorphiques visent à imiter cette structure.
Plusieurs sociétés, dont Intel et IBM, ont sorti des puces neuromorphiques qui ont l’équivalent de moreover de 100 thousands and thousands de “neurones” par puce, mais ce n’est pas encore proche du nombre dans le cerveau. De nombreux développeurs utilisent également toujours les mêmes matériaux non renouvelables et toxiques qui sont actuellement utilisés dans les puces informatiques conventionnelles.
De nombreux chercheurs, dont l’équipe de Zhao, recherchent des alternatives biodégradables et renouvelables à utiliser dans ce nouveau type d’informatique prometteur. Zhao mène également des recherches sur l’utilisation de protéines et d’autres sucres tels que ceux trouvés dans les feuilles d’Aloe vera à ce titre, mais il voit un fort potentiel dans le miel.
“Le miel ne se gâte pas”, a-t-il dit. “Il a une très faible focus d’humidité, de sorte que les bactéries ne peuvent pas y survivre. Cela signifie que ces puces informatiques seront très stables et fiables pendant très longtemps.”
Les puces Honey Memristor développées au WSU devraient tolérer les niveaux de chaleur inférieurs générés par les systèmes neuromorphiques qui ne deviennent pas aussi chauds que les ordinateurs traditionnels. Les memristors au miel réduiront également les déchets électroniques.
“Lorsque nous voulons nous débarrasser d’appareils utilisant des puces informatiques faites de miel, nous pouvons facilement les dissoudre dans l’eau”, a-t-il déclaré. “En raison de ces propriétés particulières, le miel est très utile pour créer des systèmes neuromorphiques renouvelables et biodégradables.”
Cela signifie également, a averti Zhao, que tout comme les ordinateurs conventionnels, les utilisateurs devront toujours éviter de renverser leur café dessus.