Pour la première fois, Des chercheurs français du CNRS et du CEA ont mis au point un transistor capable d'imiter les principales fonctionnalités d'une synapse.
Ce transistor organique, à base de nanoparticules de pentacène et d'or et connu sous le nom de NOMFET (Nanoparticle Organic Memory Field-Effect Transistor), a ouvert la voie à de nouvelles générations d'ordinateurs neuro-inspirés, capable de répondre d'une manière similaire au système nerveux. L'étude est publiée dans le numéro du 22 janvier 2010 de la revue Matériaux fonctionnels avancés .
Dans le développement de nouvelles stratégies de traitement de l'information, une approche consiste à mimer le fonctionnement des systèmes biologiques tels que les réseaux de neurones pour produire des circuits électroniques dotés de nouvelles fonctionnalités. Dans le système nerveux, une synapse est la jonction entre deux neurones, permettant la transmission de messages électriques d'un neurone à un autre et l'adaptation du message en fonction de la nature du signal entrant (plasticité). Par exemple, si la synapse reçoit des impulsions très serrées de signaux entrants, il transmettra un potentiel d'action plus intense. Inversement, si les impulsions sont plus espacées, le potentiel d'action sera plus faible.
C'est cette plasticité que les chercheurs ont réussi à imiter avec le NOMFET.
Un transistor, le bloc de construction de base d'un circuit électronique, peut être utilisé comme un simple commutateur - il peut alors transmettre, ou pas, un signal - ou au contraire offrir de nombreuses fonctionnalités (amplification, modulation, codage, etc.).
L'innovation du NOMFET réside dans l'association originale d'un transistor organique et de nanoparticules d'or. Ces nanoparticules encapsulées, fixé dans le canal du transistor et revêtu de pentacène, ont un effet mémoire qui leur permet d'imiter le fonctionnement d'une synapse lors de la transmission de potentiels d'action entre deux neurones. Cette propriété rend donc le composant électronique capable d'évoluer en fonction du système dans lequel il est placé. Ses performances sont comparables aux sept transistors CMOS (au moins) qui étaient nécessaires jusqu'à présent pour mimer cette plasticité.
Les dispositifs réalisés ont été optimisés à des tailles nanométriques afin de pouvoir les intégrer à grande échelle. Les ordinateurs neuro-inspirés produits à l'aide de cette technologie sont capables de fonctions comparables à celles du cerveau humain.
Contrairement aux ordinateurs au silicium, largement utilisé dans le calcul haute performance, les ordinateurs neuro-inspirés peuvent résoudre des problèmes beaucoup plus complexes, comme la reconnaissance visuelle.
