Un million de processeurs ARM pour simuler le cerveau humain

C'est le projet de deux chercheurs britanniques, appelé SpiNNaker, qui vise à répliquer de façon informatisée le fonctionnement des neurones.

La rédaction

01net

le 21/07/11 à 16h00

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Nom du projet : SpiNNaker. Des chercheurs des universités de Manchester et de Southampton veulent reproduire l’architecture du cerveau humain à l’aide de puces électroniques. Ils espèrent ainsi en simuler son fonctionnement afin d'en déduire la manière dont les neurones acheminent et traitent une information.

SpiNNaker, pour « Spiking Neural Network Architecture » (architecture réseau de neurones impulsionnels) met à l’œuvre un million de microprocesseurs. « Le système contiendra plus d’un million de puces ARM, mais malgré le niveau de la puissance de calcul, et le modèle simplifié de l’architecture neuronale utilisée », il ne simulera en pratique que 1 % du cerveau humain.

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Un parallèle entre les paquets de données et l'impulsion électrique

Le projet SpiNNaker vise à mettre en place un réseau toroïdal maillé (mesh) de multiprocesseurs reliés par Ethernet à des serveurs. Chaque nœud comprend deux puces, dont une qui contiendra jusqu'à 20 processeurs ARM968 32-bits Risc. Les impulsions émises par un neurone seront simulées par l’envoi de paquets de données.

Pour les chercheurs, l’intérêt de l’expérience est de savoir comment l’information transite dans le cerveau humain. Ce dernier est « conçu comme un système parallèle composé de composants asynchrones de faible performance. Ces composants, neurones, opèrent sur une échelle de temps d’une milliseconde ou plus rapidement encore. Et le moyen d’échanger de l’information se fait au travers d’un pic électrique. Ces pics semblent ne contenir aucune information au travers leur impulsion ou leur amplitude. Ce sont de purs événements asynchrones qui transportent l’information seulement dans le temps où ils se jouent », indique la publication scientifique.

Découvrir comment le cerveau fonctionne en temps que système d’information permettra de mettre en perspective les traitements et blessures que peut subir cet organe.

« Comprendre la manière dont le cerveau se développe, apprend et s’adapte reste l’un des grands enjeux de la science. Un nouvel ordinateur, bien que puissant et adapté aux modèles du cerveau ne résoudra pas ce mystère d’un seul coup. [SpiNNaker] est plus à considérer comme un outil », concluent dans leur introduction les chercheurs. Qui indiquent qu'il reste encore beaucoup de travail avant d'arriver à mettre au point une telle architecture. A noter que l'un des deux chercheurs, Steve Furber, n'est autre que le concepteur du processeur ARM 32-bits Risc.