Un démonstrateur de réseaux de neurones artificiels pour une IA durable

Comment consommer moins et plus durablement ? Cette question touche également les domaines du numérique, tant sur les aspects matériels (le silicium au cœur des dispositifs microélectroniques étant une ressource limitée) que sur la gestion des données générées par les nouveaux outils à notre disposition, et notamment toutes les technologies liées à l’intelligence artificielle. Changer d’architecture et rechercher de nouveaux matériaux plus performants constituent une nouvelle approche prometteuse pour concevoir des composants moins consommateurs en énergie. Une piste de recherche explorée : s’inspirer du cerveau des mammifères, capable de traiter un grand nombre d’information en dépensant très peu d’énergie, en reproduisant le réseau interconnecté de synapses et de neurones.

C’est dans ce cadre que des scientifiques de l’Institut des matériaux de Nantes Jean Rouxel (IMN - CNRS / Nantes Université) ont découvert que des matériaux, les isolants de Mott, peuvent basculer à l'état conducteur et inversement lorsqu'ils sont soumis à une simple tension électrique. Cette découverte, nommée transition de Mott électrique, ouvre la voie à l’émergence d’une nouvelle électronique basée sur l’utilisation des isolants de Mott : la Mottronique, capable entre autres de reproduire le comportement électrique des neurones.

Fabriquer et modéliser le premier réseau de neurones et de synapses artificiels mono-composants

Le démonstrateur testé dans le cadre du projet Mott-IA permettra de concevoir, fabriquer et modéliser le premier réseau de neurones et de synapses artificiels mono-composants à base d’isolants de Mott, afin d’atteindre un niveau TRL 4-5 (1). Les performances démontrées dans le cadre de ce projet permettront donc de susciter l’intérêt des industriels et de transférer la technologie Mott-IA vers l’industrie microélectronique. Plusieurs scenarii de valorisation et de protection des résultats du projet sont aujourd’hui à l’étude avec la SATT Ouest Valorisation. Ces prospectives pourraient par exemple prendre la forme d'une création de start-up, d'un accord de collaboration avec un industriel pour développer la technologie, d'octroi de licence à des tiers ou de création de consortium avec l’industrie visant à augmenter la maturité technologique dans le cadre d’un projet européen. Cette stratégie inclut par ailleurs une réflexion autour du dépôt de nouveaux brevets.

(1) Les TRL forment une échelle d’évaluation du degré de maturité atteint par une technologie. Le niveau 4 concerne la validation de composants et/ou de maquettes en laboratoire et le niveau 5, la validation de composants et/ou de maquettes en environnement représentatif.

• Lire le communiqué complet sur le site du CNRS

Réalisation du premier neurone artificiel de type "LIF" à base d'isolant de Mott et illustration du phénomène d’intégration lors de l'application d'impulsions électriques. © IMN (CNRS/Nantes Université) avec "Com par l’image".