C’est un pas vers l’ordinateur qui fonctionnera à la manière du cerveau humain : des chercheurs de l’université de Southampton, au Royaume-Uni, et du Centre for disruptive Photonic Technologies de Nanyang, Singapour, affirment l’avoir accompli en développant de nouvelles fibres optiques réalisées à partir de verre spécial. La nouvelle fibre ouvre la voie au développement d’ordinateurs optiques plus rapides et plus « intelligents » capables d’apprendre et d’évoluer. Leur secret ? Un système informatique qui reproduit la transmission d’informations dans le cerveau. Il s’agit bien de recherches visant à développer « l’intelligence artificielle ».
 

La fibre optique au service de l’intelligence artificielle

 
Les chercheurs affirment avoir réussi à reproduire le fonctionnement des réseaux neuronaux et des synapses propres au cerveau, en utilisant des pulsations optiques pour transporter les informations à l’aide de fibres spéciales obtenues à partir de verres photosensibles : les chalcogénures.
 
Les systèmes informatiques actuels qui cherchent à reproduire le mode de fonctionnement du cerveau sont un million de fois moins « efficaces » que le système biologique cérébral humain. Simuler 5 secondes de fonctionnement du cerveau humain exige 100 fois plus de temps, et exige 1,4 mégawatts de puissance – contre quelques calories pour le cerveau.
 

Remplacer les électrons par des photons

 
Mais le rêve est là : atteindre des performances comparables sur des ordinateurs fabriqués de main d’homme en mimant le comportement du cerveau humain. « Depuis l’aube de l’informatique, les scientifiques ont cherché à répliquer le fonctionnement du cerveau de l’homme en remplaçant les neurones et le système nerveux par des interrupteurs électroniques et de la mémoire. Aujourd’hui, au lieu des électrons, la lumière [les photons] et les fibres photo-optiques laissent entrevoir la promesse de créer un ordinateur comparable au cerveau. La fonction cognitive des neurones centraux est à la base de la nature adaptable de notre cerveau et de sa capacité à traiter des informations », explique le Pr Dan Hawak, co-auteur de l’étude.
 

Des ordinateurs qui fonctionnent comme notre cerveau

 
Les recherches menées sur les chalcogénures a permis de « filer » des microfibres qui présentent différents effets photo-induits à large bande et que l’on peut allumer et éteindre, ce qui permettent d’envisager des applications informatiques révolutionnaires : le traitement d’une très importante quantité de données à moindre coût énergétique.
 
Le Pr Cesare Soci, directeur de l’équipe de recherche, a démontré que les fibres de chalcogénures peuvent simuler l’état de repos neuronal, mais aussi les changements d’activité électrique au sein de la cellule nerveuse vivante en réponse à des stimulations. Dans la fibre optique, c’est la lumière qui agit comme stimulant et qui lui permet de se « déclencher » comme une cellule nerveuse.
 

Le rêve de Faust

 
Que le but soit de fabriquer une forme d’intelligence artificielle est évident. Comme le dit le Pr Cesare Soci : « Ce travail implique que des dispositifs et des réseaux photoniques “ cognitifs ” vont pouvoir être utilisés effectivement pour développer une informatique non booléenne et des paradigmes de prises de décision qui miment les fonctionnements et les protocoles de signalisation propres au cerveau, et à dépasser les obstacles de la largeur de bande et de puissance que rencontre le traitement de données traditionnel ».
 
L’étude a été financée notamment par l’Agence du Singapour pour la science, la technologie et la recherche. Pour réaliser un rêve… qui se transformera en cauchemar s’il se réalise.