Synapses et neurones ferroélectriques artificiels ou comment concevoir des matériaux innovants pour l’IA de demain
21 janv. 2025
Webinaire - Paris - France
Aujourd'hui, notre société est en pleine mutation avec l'avènement de l'intelligence artificielle et de ses nombreuses applications. Inspirés du fonctionnement de notre cerveau, les réseaux de neurones artificiels permettent un calcul parallèle efficace, des fonctions d'apprentissage et d’adaptabilité aux stimuli externes. Dans cette architecture neuromorphique interconnectant neurones et synapses, la mémoire, stockée analogiquement dans les synapses, évolue en fonction des signaux émis par les neurones adjacents ; mémoire et calcul cohabitent ! Cependant, ces neurones et synapses artificiels, appelés « memristors », sont actuellement constitués de circuits électroniques complexes basés sur des composants traditionnels, et posent des problèmes en termes de consommation d'énergie, de coût et de difficultés d'intégration, sans parler des questions environnementales et de l'espace nécessaire à leur bon fonctionnement. Afin de répondre à ces nombreux défis, plusieurs stratégies « matériaux » ont été envisagées pour concevoir les memristors de demain.
Après une introduction et une brève description des mécanismes impliqués dans ces stratégies matériaux, seront présentés les travaux menés au sein du laboratoire SPMS de CentraleSupélec/Université Paris-Saclay sur les ferroélectriques, matériaux multifonctionnels par excellence, qui, en plus de leurs propriétés diélectriques, piézoélectriques ou pyroélectriques, peuvent également être utilisés pour concevoir des memristors innovants à faible coût énergétique. Il est ainsi possible d’émuler plusieurs fonctionnalités synaptiques en n’utilisant qu’un seul composant pour réaliser un memristor. On montre que le réseau de synapses ferroélectriques qui en résulte peut être utilisé, par exemple, pour la reconnaissance d'images efficace et à faible coût énergétique. Les avancées les plus récentes et les perspectives d’amélioration seront présentées.
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