Des informaticiens s'inspirent de la nature dans le cadre d'un nouveau projet de l'UE
Des chercheurs financés par l'UE s'intéressent à la façon dont apprend notre cerveau, afin de concevoir de nouveaux ordinateurs. Dénommé BRAIN-I-NETS («Novel brain-inspired learning paradigms for large-scale neuronal networks»), le projet a reçu 2 millions d'euros au titre du thème «Technologies de l'information et de la communication (TIC)» du septième programme-cadre (7e PC). Les partenaires du projet cherchent à s'inspirer des processus naturels d'apprentissage du cerveau pour concevoir la prochaine génération de machines capables de penser d'elles-mêmes et d'apprendre activement. «Contrairement aux ordinateurs actuels, le cerveau n'a pas de programme bien défini. Il adapte sans cesse ses fonctions et les reprogramme», expliquent le Dr Wolfgang Maass et le coordinateur du projet, le Dr Robert Legenstein de l'institut d'informatique théorique (IGI) de l'université de technologie de Graz (TUG) en Autriche. «Beaucoup de ces effets n'ont pas encore été expliqués.» Notre cerveau comprend des milliards de neurones, reliés par des synapses. Ces synapses se modifient en permanence, un phénomène appelé la plasticité synaptique. C'est cette plasticité qui permet au cerveau de penser et d'apprendre, et beaucoup d'informaticiens ont cherché à concevoir des systèmes informatiques en s'inspirant des réseaux de neurones. Cependant, les tentatives précédentes pour simuler la capacité d'apprentissage du cerveau ont échoué à défaut de disposer d'informations importantes sur la façon dont le cerveau apprend. «Les mécanismes d'apprentissage du cerveau sont bien plus fiables et souples que ceux des systèmes informatiques actuels inspirés par les neurones», constatent les partenaires du projet. Récemment, de nouvelles techniques en neurosciences ont permis aux chercheurs de commencer à suivre directement ce qui se passe dans un cerveau en plein apprentissage. Les premiers résultats de ces expériences suggèrent qu'il faudra peut-être reformuler les règles qui gouvernent la plasticité synaptique. Les partenaires du projet BRAIN-I-NETS étudieront les processus qui surviennent lorsque le cerveau apprend, analyseront les règles qui gouvernent ces processus, et les appliqueront à des systèmes informatiques. Leur but est de «définir de nouveaux principes de conception pour des systèmes matériels adaptables, reconfigurables et à très grande échelle, à partir de règles originales d'apprentissage inspirées des réseaux de neurones in vivo». De nombreux outils utilisés par BRAIN-I-NETS ont été mis au point par le projet FACETS («Fast analog computing with emergent transient states»), financé par le sixième programme-cadre (6e PC). Outre l'université de technologie de Graz, les partenaires du projet sont le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) en France, l'université de Heidelberg en Allemagne, l'université de Zurich et l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) en Suisse, et l'University College London (UCL) au Royaume-Uni.
Pays
Autriche, Suisse, Allemagne, France, Royaume-Uni