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IBM crée une puce expérimentale
Capable d'imiter le fonctionnement du cerveau humain

Le , par Hinault Romaric

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Les chercheurs d’IBM ont annoncé avoir mis au point une nouvelle puce informatique cognitive, capable d’imiter le fonctionnement du cerveau humain.

La puce architecturée autour d’une combinaison de circuits intégrés de silicium numérique et d’algorithmes est actuellement en phase expérimentale et devrait être utilisée pour concevoir une nouvelle gamme d’ordinateurs capables d’apprendre de leur expérience, et de prendre des décisions comme les humains.

La conception de cette puce a été faite dans le cadre d’un projet ayant débuté depuis trois ans par les chercheurs d’IBM et des universitaires pour recréer la perception cognitive, la sensation, l’interaction et les capacités d’action du cerveau au sein d’un système compact à faible consommation d’énergie.

Le projet aurait donc permis la mise sur pied de deux prototypes de puces de 45nm contenant chacune 256 « neurones numériques » cadencés à 10 MHz.

L’une des puces contient 262 144 « synapses programmables » et l’autre 65 536 « synapses d’apprentissage ». Les synapses établissent des connexions entre les neurones numériques, et plus une synapse reçoit de signaux, plus elle devient puissante.

L’objectif d’IBM est de pouvoir mettre sur pied un système contenant tout comme un cerveau humain près de 100 milliards de neurones numériques pouvant analyser des informations complexes et capables de rivaliser avec la taille du cerveau humain, tout en ayant une consommation électrique de moins de 20 watts.

Selon IBM, ces puces dotées « des sens humains comme l’ouïe, le toucher, l’odorat» seront utilisées dans des ordinateurs cognitifs capables par exemple de déclencher une alerte au tsunami en analysant les données des capteurs marins, la température, la pression, etc. Ces ordinateurs pourront également être utilisés pour des détections sismiques, dans la santé et la sécurité publique.

"Les ordinateurs cognitifs construits avec ces puces ne seront pas programmés de la même manière que les ordinateurs traditionnels aujourd'hui. Ces ordinateurs devraient plutôt apprendre de leurs expériences, trouver des corrélations, élaborer des hypothèses et se rappeler, et apprendre, des résultats, imitant ainsi la plasticité du cerveau humain" explique IBM.

Les premières implémentations de ce système pourront être disponibles d’ici 2015 ou 2016 selon les chercheurs d’IBM.

Source : IBM

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Avatar de doublex
Membre confirmé https://www.developpez.com
Le 19/08/2011 à 7:05
Citation Envoyé par chaplin Voir le message
doublex: l'humour fait du bien, le fourire fait aller au toilettes, ça les puces ne comprendrons jamais.
Hm, là, ça devient philosophique.
Soit pense que l'homme est une machine complexe, donc reproductible, soit on pense que l'homme a un élément plus ou moins "autre", (âme, esprit, Force...), et là, ce n'est pas reproductible.

Ensuite, on peut gloser autant qu'on veut.
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Avatar de pyros
Membre éprouvé https://www.developpez.com
Le 19/08/2011 à 8:56
D'après Turing, la différence majeur entre un homme et un automate est que l'homme (les cerveaux "biologique" d'une manière général) serait capable de générer spontanément une idée, sans algorithme derrière.

Ps: faire un return rand(); n'est pas une génération spontanée d'idée !
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Avatar de Neko
Membre chevronné https://www.developpez.com
Le 19/08/2011 à 9:06
Citation Envoyé par chaplin Voir le message
doublex: l'humour fait du bien, le fourire fait aller au toilettes, ça les puces ne comprendrons jamais.
Le fait que l'humour fait du bien est reproductible. C'est jamais qu'une sécrétion d'hormones qui vont activer certaines zones du cerveau.
Par contre qu'est ce que l'humour et savoir ce qui est drôle de ce qui ne l'est pas c'est plus compliqué.
Bon et le fait d'aller au toilettes aussi

Citation Envoyé par chaplin Voir le message

Je vois une application intéressante pour ces puces "stériles", c'est d'aller faire des missions sur Mars, parce que je doute que les êtres humains soient capable de vivre dans une capsule pendant des mois sans devenir dingue.
Tout dépend de la taille de la capsule, de combien de personnes l'accompagnent, des activités disponibles, bref de beaucoup de choses.
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Avatar de Franck Z
Membre régulier https://www.developpez.com
Le 27/08/2011 à 21:12
Bon, j'ai un regard assez extérieur par rapport à ce genre d'innovations, mais quand je lis les résultats de ces recherches, j'ai toujours un sentiment de frustration.

Un peu comme s'ils espéraient casser les limitations à la Gödel ou Rice en multipliant les connexions ou la capacité de calcul des puces...

Je trouve qu'il manque pour moi un constat : quand dans le cerveau humain, un neurone FAIT POUSSER une synapse et sensibilise/désensibilise les récepteurs synaptiques selon l'usage de ceux-ci, ça ressemble essentiellement à la simulation - à l'aide d'un système physique - du théorème de projection sur un convexe dans les espaces hilbertiens, voire ce (que je "crois savoir" qu'on peut y prolonger dans les considérations d'homologie (Morse, Floer).

Et là, effectivement, ce serait une grosse rupture en terme de possibilités de calcul par rapport aux processeurs actuels. Je suis même tenté de penser : par rapport aux attentes de l'informatique quantique et des Qbits.

Mais bon, comme je l'ai écrit au début en guise de précaution : c'est un regard extérieur.

Peut-être ceux qui sont du domaine, peuvent-ils me dire comment se place cette tentative d'IBM par rapport à ce que j'aimerais y lire ?

Deux petits liens : http://fr.wikipedia.org/wiki/Matrice_hessienne et http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_de_Morse
Le théorème de projection sur un convexe (fermé ou complet, selon) affirme l'existence et l'unicité d'un point sur le convexe qui minimise la distance par rapport à un point donné. En fait, cette distance est une fonction de Morse (voir le premier lien). Ce que je dis, c'est qu'une fois qu'on dispose de la donnée de l'existence et de l'unicité d'un tel point, autour de lui, la fonction "distance au convexe" prend une allure sympathique : notamment, il suffit de descendre son gradient pour se rapprocher du point. Pour l'application pratique au cerveau, c'est tentant de se dire que quand un neurone crée une synapse, c'est comme si il disait : à cet endroit précis du cerveau, je crée un outil pour mesurer la sémantique "du monde", parce qu'elle se traduit par un point critique (voir deuxième lien).
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Avatar de Franck Dernoncourt
Membre émérite https://www.developpez.com
Le 02/09/2011 à 12:15
Citation Envoyé par Franck Z Voir le message
Mais bon, j'ai déjà eu un pouce vers le bas ; je ferais peut-être mieux de ne pas insister...
Si quelqu'un n'est pas d'accord avec ce que tu dis, il vaut mieux qu'il explique plus que mettre un pouce vers le bas. On s'en prend tous un jour sans comprendre la raison, donc ne te focalise pas là-dessus
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Avatar de Franck Dernoncourt
Membre émérite https://www.developpez.com
Le 02/09/2011 à 19:00
A propos de l'architecture de Neumann : UCSB physicists demonstrate ‘quantum von Neumann’ architecture http://www.kurzweilai.net/ucsb-physi...n-architecture

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Avatar de Franck Z
Membre régulier https://www.developpez.com
Le 04/09/2011 à 9:56
Bon, je vais finir par vous casser les pieds avec mes histoires d'analyse hilbertienne, mais en réaction aux posts de ce lien, j'ai regardé de nouveau mon cours d'analyse numérique et d'optimisation (qu'est-ce que c'est compliqué... ).

Malgré tout, je retiens une phrase qu'on trouve à l'occasion dans ces cours qui est que pour les gens de ce domaine, toutes les belles trouvailles pour résoudre des équations ou des problèmes de minimisation sur ces convexes pèchent par un constat : il est rapidement très difficile (voire inextricable) de formuler la projection d'un point sur ces ensembles convexes.

D'où une confortation de l'idée tentante que ces puces qui simulent des synapses peuvent être particulièrement efficaces, par rapport aux machines à la von Neumann dont on dispose.

Par exemple le lien :
http://www.math.u-psud.fr/~fdubois/c...greg/uzawa.pdf
parle de la difficulté à exprimer ces projections et de l'algorithme qui contourne cette difficulté. Mais, dans le cas d'un problème dont on découvre comment il se structure, la méthode du lien tombe sans doute à l'eau...

Pour conforter l'idée d'une synapse qui simulerait le th. de projection sur un convexe, mon cours donne mieux que le th. de Lax-Milgram qu'on cite surtout sur internet :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A...de_Stampacchia

Si comme moi, il y a toujours un moment où vous oubliez pourquoi on s'intéresse à cette forme de fonctionnelle à minimiser, elle vient du fait qu'on fait une formulation variationnelle du problème :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Solution_faible

Un exemple concis et concrêt :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Formula...variationnelle

Voilà, je ne vous embête plus !
Merci pour les gentils commentaires précédents et pour les infos très intéressantes sur les machines de von Neumann.
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Avatar de Franck Dernoncourt
Membre émérite https://www.developpez.com
Le 07/09/2011 à 14:02
Computing innovations to imitate, not replace, human brain: http://www.zdnetasia.com/computing-i...n-62301970.htm

IBM Singapore's CTO Foong Sew Bun clarified that its Watson project was not to build a human brain as it is "much too complex and marvelous to ever replicate" in silicon form.

"We are simply drawing inspiration from the brain's ability for massively parallel processing to build a more efficient computer," he stated.

Leong, too, agreed that it is unlikely these supercomputers will ever replace the human brain while Leong was slightly more hopeful, saying that it would be a "long, long time" before a computer will behave like those seen in the movie "Terminator".
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Avatar de Franck Dernoncourt
Membre émérite https://www.developpez.com
Le 07/09/2011 à 21:35
Pour Franck Z, Flexible logic based on Hilbert Spaces - Quantum minds: Why we think like quarks : http://www.newscientist.com/article/...tum-minds.html

Le lien avec l'IA étant Quantum logic could make better robot bartenders http://www.newscientist.com/article/...artenders.html
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Avatar de Franck Dernoncourt
Membre émérite https://www.developpez.com
Le 18/08/2011 à 14:10
Cela me rappelle http://www.developpez.net/forums/d11...erveau-humain/, mais en encore plus évolué !

Ma phrase préférée :
This architecture represents a critical shift away from traditional von Neumann computing to a potentially more power-efficient architecture that has no set programming, integrates memory with processor, and mimics the brain’s event-driven, distributed and parallel processing.
Pour ceux qui aiment l'histoire, un modèle de plus de 40 ans pour implémenter en hardware (jamais achevé) un bout du cerveau (la formation réticulée) :

Article original : [Kilmer et al., 1969] Kilmer, W., McCulloch, W., and Blum, J. (1969). A model of the vertebrate central command system. International Journal of Man-Machine Studies, 1(3) :279-309. 1969 - A Model of the Vertebrate Central Command System
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