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Alors que l'intelligence artificielle, le deep learning, le big data ou les nouvelles réalités, qu'elles soient virtuelles ou augmentées, deviennent de plus en plus courants, nous avons besoin d'une nouvelle génération de puces informatiques – ou du moins d'une nouvelle méthode de programmation.
Admettons que vous souhaitiez apprendre à votre smartphone à faire la différence entre un être humain et un mannequin de plastique. Il faudrait montrer des milliers d'images d'humains et des milliers d'images de mannequins au logiciel. Vous n'avez pas suffisamment de place pour enregistrer une telle quantité de photos sur votre smartphone.
Mais sur Internet, vous pouvez trouver toutes les images dont vous avez besoin. Le logiciel serait donc entraîné en accédant aux milliers d'images que l'on trouve dans le cloud. Il ne vous resterait qu'à télécharger une application ou un programme tout simple, qui n'aura pas besoin de beaucoup d'espace sur votre disque dur mais sera capable d'effectuer une tâche très complexe.
Grâce à cette approche, votre appareil mobile peut gérer l'intelligence artificielle sans qu'il soit nécessaire d'utiliser d'autres processeurs, processeurs graphiques ou DSP, que ceux dont il dispose déjà.
En modifiant légèrement quelques éléments d'électronique, nos appareils mobiles deviendront suffisamment intelligents pour gérer des tâches rendues possibles par l'intelligence artificielle, comme reconnaître votre voix, ou vous dire, lorsque vous arrivez à l'aéroport, que votre vol va décoller dans 42 minutes.
Mais, pour analyser toutes ces images et pour enseigner à un programme comment déterminer les éléments qui définissent un humain (et comment ne pas les confondre avec les éléments qui définissent un mannequin), il faudra un type de puces tout différent de ceux que nous utilisons aujourd'hui.
De même, de nouveaux types de puces seront nécessaires pour permettre à votre tablette ou à votre smartphone de vous offrir une expérience immersive à 360° dans une réalité virtuelle qui inclura l'ouïe aussi bien que la vue. Les puces dont nous disposons aujourd'hui n'en sont pas capables.
Si la puce doit sans arrêt effectuer des allers-retours dans le cloud pour y chercher des données, cela crée une "latence", un mot savant pour dire que le résultat est lent et que les images ne se suivent pas de manière fluide. D
Plus petites, plus puissantes, moins énergivores…
Un groupe de l'Université de Washington nous a permis de faire un nouveau pas vers cet avenir plus fluide. Ses ingénieurs ont mis au point une puce qui pourrait être parfaite pour des appareils mobiles chargés de faire tourner des programmes complexes.
Baptisée KiloCore, elle compte 621 millions de transistors installés dans 1 000 processeurs programmables individuellement. Ils sont capables de suivre 1,7 trillions d'instructions par seconde. KiloCore est la puce multiprocesseur la plus économe en énergie jamais construite, ce qui pourrait être tout aussi important.
Elle peut suivre 115 milliards d'instructions par seconde en n'utilisant que sept dixièmes de watt. Soit si peu d'électricité qu'une pile AA suffit à alimenter le système. Ce degré d'efficacité énergétique est essentiel pour faire fonctionner les logiciels actuels, de plus en plus complexes, sur des appareils légers et portables.
Autre facteur clé : moins un appareil utilise d'électricité, moins il crée de chaleur. Si un appareil surchauffe, il s'éteint un moment pour éviter d'être détruit. Si les surchauffes sont trop fréquentes, les puces et d'autres circuits finissent par fondre. KiloCore réduit la chaleur pour la même raison qu'elle économise l'énergie : les composants sont si proches les uns des autres que l'électricité n'a pas besoin de beaucoup se déplacer pour remplir son rôle. Il n'y a donc pas suffisamment de temps ni d'espace pour permettre une déperdition d'électricité transformée en chaleur.
Nervana Systems, à San Diego, a choisi une autre voie pour produire la puce du futur. Elle a créé une nouvelle architecture mémoire plus rapide et dotée de capacités supérieures pour entraîner plus rapidement les systèmes d'IA.
Sa puce dispose aussi de six autoroutes de données bidirectionnelles et à large bande passante. Les données peuvent ainsi se déplacer dans plusieurs directions en même temps. Les ordinateurs conventionnels, quant à eux, déplacent les données dans une seule direction à la fois. En août, Intel a racheté Nervana. Avec ce rachat, et celui de Movidius, le géant américain cherche clairement à prendre la pole position dans le domaine de l'IA.
Quand les ordinateurs se piquent d'imiter notre cerveau
Le concept de Nervana est un pas de plus vers l'informatique "neuronale" ou "neuromorphe". C'est cette tendance qui présidera à la conception de puces IA dans les années qui viennent. Un ordinateur neuronal est modelé sur l'architecture du cerveau humain. Les puces informatiques font des calculs ; les cerveaux reconnaissent un schéma ou une forme donnée.
Dans le cerveau, chaque cellule (ou neurone) est connectée à des milliers d'autres. La communication est donc plus rapide. Un neurone unique peut ainsi faire partie de plusieurs schémas de pensée, de mémoire ou de perception différents.
Dans un ordinateur neuronal, chaque point de traitement de données sur une puce est lié à plusieurs autres, comme les neurones de notre cerveau. La puce peut ainsi travailler plus vite et accomplir plus de tâches en même temps.
Plusieurs entreprises développent ce type de solutions. Elles appellent même ces points de traitement de données "neurones" pour souligner la similitude entre ces nouvelles puces et un cerveau.
Le plus grand développeur d'informatique neuronal n'est autre qu'IBM, une entreprise qui a déjà un siècle. Sa puce TrueNorth compte 1 million de neurones de traitement, reliés par 256 millions de connexions, et près de 5,4 milliards de transistors individuels. TrueNorth peut suivre 1 milliard d'instructions par seconde. Sa consommation ? Moins d'un centième de watt.
Cette puce reste certes trop grosse et trop chère pour votre téléphone portable, mais elle nous montre à quoi ressemblera l'avenir. Et permet à IBM de gagner du terrain dans le domaine de la reconnaissance de formes et de l'IA.
Mais elle devra partager ce terrain avec d'autres entreprises comme Knupath et CogniMem Technologies. La puce neuronale de CogniMem, la CM1K, contient 1 024 neurones et est capable de reconnaître des formes même si les données qui les composent sont floues ou incomplètes.
La puce Hermosa, de Knupath, compte 256 centres de traitement, et chaque transistor est relié à dix autres. Le modèle actuel fait environ 1,5 pouce de côté (soit 3,80 cm), ce qui est toujours trop grand pour un téléphone. Mais il est possible de diminuer sa taille sans qu'il ne perde trop de ses capacités.
Test ultime : une plus petite version pourrait-elle encore faire fonctionner une simulation de réalité virtuelle sur votre prochain smartphone ? Beaucoup d'experts pensent que c'est inévitable.
L'évolution des puces permettra de développer des fonctionnalités de réalité virtuelle, de réalité augmentée et d'IA intégrées à votre appareil mobile.
Les applications de cette avancée technologique sont nombreuses...
Des touristes peuvent visiter un site historique ou aller dîner au restaurant en ajoutant la réalité virtuelle avec leurs smartphones. Les applications de visite virtuelle pourraient transformer l'industrie du voyage une fois qu'elles deviendront facilement accessibles et utilisables depuis un iPhone.
La réalité virtuelle commence à transformer l'éducation et la formation à tous les niveaux, et les avancées en matière de puces informatiques permettront aux étudiants d'utiliser ces capacités où qu'ils se trouvent, quelle que soit l'heure du jour ou de la nuit. Les mécaniciens automobiles peuvent allumer un assistant de réalité virtuelle sur leur téléphone, pour qu'il les aide à réparer un véhicule.
Les puces s'améliorent, et les smartphones deviennent compatibles avec des applications d'examens médicaux, des expériences de réalité virtuelle pour certains traitements spécifiques ou des informations en réalité augmentée concernant certaines pathologies, pour vous aider à comprendre ce qui se passe à l'intérieur de votre corps. Aucun docteur ni professionnel de santé n'est nécessaire : tout reste entre vous et votre téléphone.
Les applications dans le domaine du divertissement sont nombreuses elles aussi. Des jeux vidéo immersifs et des films à 360° ne sont qu'une partie des possibilités – et toutes ces expériences seront accessibles à partir d'un petit appareil.
la quotidienne
Admettons que vous souhaitiez apprendre à votre smartphone à faire la différence entre un être humain et un mannequin de plastique. Il faudrait montrer des milliers d'images d'humains et des milliers d'images de mannequins au logiciel. Vous n'avez pas suffisamment de place pour enregistrer une telle quantité de photos sur votre smartphone.
Mais sur Internet, vous pouvez trouver toutes les images dont vous avez besoin. Le logiciel serait donc entraîné en accédant aux milliers d'images que l'on trouve dans le cloud. Il ne vous resterait qu'à télécharger une application ou un programme tout simple, qui n'aura pas besoin de beaucoup d'espace sur votre disque dur mais sera capable d'effectuer une tâche très complexe.
Grâce à cette approche, votre appareil mobile peut gérer l'intelligence artificielle sans qu'il soit nécessaire d'utiliser d'autres processeurs, processeurs graphiques ou DSP, que ceux dont il dispose déjà.
En modifiant légèrement quelques éléments d'électronique, nos appareils mobiles deviendront suffisamment intelligents pour gérer des tâches rendues possibles par l'intelligence artificielle, comme reconnaître votre voix, ou vous dire, lorsque vous arrivez à l'aéroport, que votre vol va décoller dans 42 minutes.
Mais, pour analyser toutes ces images et pour enseigner à un programme comment déterminer les éléments qui définissent un humain (et comment ne pas les confondre avec les éléments qui définissent un mannequin), il faudra un type de puces tout différent de ceux que nous utilisons aujourd'hui.
De même, de nouveaux types de puces seront nécessaires pour permettre à votre tablette ou à votre smartphone de vous offrir une expérience immersive à 360° dans une réalité virtuelle qui inclura l'ouïe aussi bien que la vue. Les puces dont nous disposons aujourd'hui n'en sont pas capables.
Si la puce doit sans arrêt effectuer des allers-retours dans le cloud pour y chercher des données, cela crée une "latence", un mot savant pour dire que le résultat est lent et que les images ne se suivent pas de manière fluide. D
Plus petites, plus puissantes, moins énergivores…
Un groupe de l'Université de Washington nous a permis de faire un nouveau pas vers cet avenir plus fluide. Ses ingénieurs ont mis au point une puce qui pourrait être parfaite pour des appareils mobiles chargés de faire tourner des programmes complexes.
Baptisée KiloCore, elle compte 621 millions de transistors installés dans 1 000 processeurs programmables individuellement. Ils sont capables de suivre 1,7 trillions d'instructions par seconde. KiloCore est la puce multiprocesseur la plus économe en énergie jamais construite, ce qui pourrait être tout aussi important.
Elle peut suivre 115 milliards d'instructions par seconde en n'utilisant que sept dixièmes de watt. Soit si peu d'électricité qu'une pile AA suffit à alimenter le système. Ce degré d'efficacité énergétique est essentiel pour faire fonctionner les logiciels actuels, de plus en plus complexes, sur des appareils légers et portables.
Autre facteur clé : moins un appareil utilise d'électricité, moins il crée de chaleur. Si un appareil surchauffe, il s'éteint un moment pour éviter d'être détruit. Si les surchauffes sont trop fréquentes, les puces et d'autres circuits finissent par fondre. KiloCore réduit la chaleur pour la même raison qu'elle économise l'énergie : les composants sont si proches les uns des autres que l'électricité n'a pas besoin de beaucoup se déplacer pour remplir son rôle. Il n'y a donc pas suffisamment de temps ni d'espace pour permettre une déperdition d'électricité transformée en chaleur.
Nervana Systems, à San Diego, a choisi une autre voie pour produire la puce du futur. Elle a créé une nouvelle architecture mémoire plus rapide et dotée de capacités supérieures pour entraîner plus rapidement les systèmes d'IA.
Sa puce dispose aussi de six autoroutes de données bidirectionnelles et à large bande passante. Les données peuvent ainsi se déplacer dans plusieurs directions en même temps. Les ordinateurs conventionnels, quant à eux, déplacent les données dans une seule direction à la fois. En août, Intel a racheté Nervana. Avec ce rachat, et celui de Movidius, le géant américain cherche clairement à prendre la pole position dans le domaine de l'IA.
Quand les ordinateurs se piquent d'imiter notre cerveau
Le concept de Nervana est un pas de plus vers l'informatique "neuronale" ou "neuromorphe". C'est cette tendance qui présidera à la conception de puces IA dans les années qui viennent. Un ordinateur neuronal est modelé sur l'architecture du cerveau humain. Les puces informatiques font des calculs ; les cerveaux reconnaissent un schéma ou une forme donnée.
Dans le cerveau, chaque cellule (ou neurone) est connectée à des milliers d'autres. La communication est donc plus rapide. Un neurone unique peut ainsi faire partie de plusieurs schémas de pensée, de mémoire ou de perception différents.
Dans un ordinateur neuronal, chaque point de traitement de données sur une puce est lié à plusieurs autres, comme les neurones de notre cerveau. La puce peut ainsi travailler plus vite et accomplir plus de tâches en même temps.
Plusieurs entreprises développent ce type de solutions. Elles appellent même ces points de traitement de données "neurones" pour souligner la similitude entre ces nouvelles puces et un cerveau.
Le plus grand développeur d'informatique neuronal n'est autre qu'IBM, une entreprise qui a déjà un siècle. Sa puce TrueNorth compte 1 million de neurones de traitement, reliés par 256 millions de connexions, et près de 5,4 milliards de transistors individuels. TrueNorth peut suivre 1 milliard d'instructions par seconde. Sa consommation ? Moins d'un centième de watt.
Cette puce reste certes trop grosse et trop chère pour votre téléphone portable, mais elle nous montre à quoi ressemblera l'avenir. Et permet à IBM de gagner du terrain dans le domaine de la reconnaissance de formes et de l'IA.
Mais elle devra partager ce terrain avec d'autres entreprises comme Knupath et CogniMem Technologies. La puce neuronale de CogniMem, la CM1K, contient 1 024 neurones et est capable de reconnaître des formes même si les données qui les composent sont floues ou incomplètes.
La puce Hermosa, de Knupath, compte 256 centres de traitement, et chaque transistor est relié à dix autres. Le modèle actuel fait environ 1,5 pouce de côté (soit 3,80 cm), ce qui est toujours trop grand pour un téléphone. Mais il est possible de diminuer sa taille sans qu'il ne perde trop de ses capacités.
Test ultime : une plus petite version pourrait-elle encore faire fonctionner une simulation de réalité virtuelle sur votre prochain smartphone ? Beaucoup d'experts pensent que c'est inévitable.
L'évolution des puces permettra de développer des fonctionnalités de réalité virtuelle, de réalité augmentée et d'IA intégrées à votre appareil mobile.
Les applications de cette avancée technologique sont nombreuses...
Des touristes peuvent visiter un site historique ou aller dîner au restaurant en ajoutant la réalité virtuelle avec leurs smartphones. Les applications de visite virtuelle pourraient transformer l'industrie du voyage une fois qu'elles deviendront facilement accessibles et utilisables depuis un iPhone.
La réalité virtuelle commence à transformer l'éducation et la formation à tous les niveaux, et les avancées en matière de puces informatiques permettront aux étudiants d'utiliser ces capacités où qu'ils se trouvent, quelle que soit l'heure du jour ou de la nuit. Les mécaniciens automobiles peuvent allumer un assistant de réalité virtuelle sur leur téléphone, pour qu'il les aide à réparer un véhicule.
Les puces s'améliorent, et les smartphones deviennent compatibles avec des applications d'examens médicaux, des expériences de réalité virtuelle pour certains traitements spécifiques ou des informations en réalité augmentée concernant certaines pathologies, pour vous aider à comprendre ce qui se passe à l'intérieur de votre corps. Aucun docteur ni professionnel de santé n'est nécessaire : tout reste entre vous et votre téléphone.
Les applications dans le domaine du divertissement sont nombreuses elles aussi. Des jeux vidéo immersifs et des films à 360° ne sont qu'une partie des possibilités – et toutes ces expériences seront accessibles à partir d'un petit appareil.
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