Le plus grand superordinateur neuromorphique au monde conçu et construit pour fonctionner de la même manière qu'un cerveau humain a été équipé de son millionième cœur de processeur et est allumé pour la première fois.

La nouvelle machine à architecture de réseau neuronal à pointes (SpiNNaker) dotée d'un million de processeurs est capable d'effectuer plus de 200 millions de millions d'actions par seconde, avec chacune de ses puces ayant 100 millions de pièces mobiles.

Pour arriver à ce point, il a fallu 15 millions de livres sterling de financement, 20 ans en conception et plus de 10 ans en construction, avec la construction initiale commençant en 2006. Le projet a été initialement financé par l'EPSRC et est maintenant soutenu par le projet européen du cerveau humain. Il est allumé pour la première fois vendredi, 2 novembre.

La machine SpiNNaker, qui a été conçu et construit à l'École d'informatique de l'Université de Manchester, peut modéliser plus de neurones biologiques en temps réel que n'importe quelle autre machine sur la planète.

Les neurones biologiques sont des cellules cérébrales de base présentes dans le système nerveux qui communiquent principalement en émettant des « pointes » d'énergie électrochimique pure. L'informatique neuromorphique utilise des systèmes informatiques à grande échelle contenant des circuits électroniques pour imiter ces pointes dans une machine.

SpiNNaker est unique car, contrairement aux ordinateurs traditionnels, il ne communique pas en envoyant de grandes quantités d'informations du point A vers B via un réseau standard. Au lieu de cela, il imite l'architecture de communication massivement parallèle du cerveau, envoyer des milliards de petites quantités d'informations simultanément à des milliers de destinations différentes.

Steve Furber, Professeur de génie informatique, qui a conçu l'idée initiale d'un tel ordinateur, a déclaré : « SpiNNaker repense complètement le fonctionnement des ordinateurs conventionnels. Nous avons essentiellement créé une machine qui fonctionne plus comme un cerveau qu'un ordinateur traditionnel, ce qui est extrêmement excitant.

"L'objectif ultime du projet a toujours été un million de cœurs dans un seul ordinateur pour des applications de modélisation du cerveau en temps réel, et nous l'avons maintenant atteint, ce qui est fantastique."

Les créateurs de l'ordinateur visent à terme à modéliser jusqu'à un milliard de neurones biologiques en temps réel et sont maintenant un pas de plus. Pour donner une idée de l'échelle, un cerveau de souris est constitué d'environ 100 millions de neurones et le cerveau humain est 1000 fois plus gros que cela.

Un milliard de neurones représente 1% de l'échelle du cerveau humain, qui se compose d'un peu moins de 100 milliards de cellules cérébrales, ou des neurones, qui sont tous fortement interconnectés via environ 1 quadrillion (c'est-à-dire 1 avec 15 zéros) de synapses.

Donc, à quoi sert un ordinateur doté d'un processeur à un million de cœurs qui imite le fonctionnement d'un cerveau ? L'une de ses utilisations fondamentales est d'aider les neuroscientifiques à mieux comprendre le fonctionnement de notre propre cerveau. Il le fait en exécutant des simulations en temps réel à très grande échelle qui ne sont tout simplement pas possibles sur d'autres machines.

Par exemple, SpiNNaker a été utilisé pour simuler un traitement en temps réel de haut niveau dans une gamme de réseaux cérébraux isolés. Cela comprend un 80, 000 modèle de neurones d'un segment du cortex, la couche externe du cerveau qui reçoit et traite les informations des sens.

Il a également simulé une région du cerveau appelée les noyaux gris centraux, une zone touchée par la maladie de Parkinson, ce qui signifie qu'il a un potentiel énorme pour des percées neurologiques dans la science telles que les tests pharmaceutiques.

La puissance de SpiNNaker a même récemment été exploitée pour contrôler un robot, le SpOmnibot. Ce robot utilise le système SpiNNaker pour interpréter des informations visuelles en temps réel et naviguer vers certains objets tout en ignorant les autres.

Le professeur Furber a ajouté :« Les neuroscientifiques peuvent désormais utiliser SpiNNaker pour aider à percer certains des secrets du fonctionnement du cerveau humain en exécutant des simulations à grande échelle sans précédent. Il fonctionne également comme un simulateur neuronal en temps réel qui permet aux roboticiens de concevoir des réseaux neuronaux à grande échelle dans le mobile robots pour qu'ils puissent marcher, parler et se déplacer avec flexibilité et faible puissance."