Des chercheurs de France et de l'Université de l'Arkansas ont créé une synapse artificielle capable d'un apprentissage autonome, une composante de l'intelligence artificielle. La découverte ouvre la porte à la construction de grands réseaux qui fonctionnent de manière similaire au cerveau humain.

Les résultats ont été publiés le 3 avril dans la revue Communication Nature .

"Les gens sont intéressés par la construction de réseaux de cerveaux artificiels à l'avenir, " dit Bin Xu, chercheur associé au département de physique de l'Université de l'Arkansas. "Cette recherche est une avancée fondamentale."

Le cerveau apprend quand les synapses établissent des connexions entre les neurones. Les connexions varient en force, avec une connexion forte corrélée à une mémoire forte et à un apprentissage amélioré. C'est un concept appelé plasticité synaptique, et les chercheurs y voient un modèle pour faire progresser l'apprentissage automatique.

Une équipe de scientifiques français a conçu et construit une synapse artificielle, appelé un memristor, constitué d'une jonction tunnel ferroélectrique ultrafine qui peut être réglée pour la conductivité par des impulsions de tension. Le matériau est pris en sandwich entre les électrodes, et la variabilité de sa conductivité détermine si une connexion forte ou faible est établie entre les électrodes.

Xu et Laurent Bellaiche, professeur distingué au département de physique de l'U of A, aidé en fournissant un aperçu microscopique du fonctionnement de l'appareil, qui permettra aux futurs chercheurs de créer de plus grandes, plus puissant, réseaux d'auto-apprentissage.

Les memristors ne sont pas nouveaux, mais jusqu'à présent, leurs principes de fonctionnement n'ont pas été bien compris. L'étude a fourni une explication claire du mécanisme physique sous-jacent à la synapse artificielle. Les chercheurs de l'Université de l'Arkansas ont mené des simulations informatiques qui ont clarifié le mécanisme de commutation dans les jonctions tunnel ferroélectriques, étayer les mesures effectuées par les scientifiques français.