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26/09/2003 • 16h17

Un ingénieur invente la rétine de pieuvre en silicium

En copiant la nature, il espère créer des circuits électroniques plus performants

Un professeur d’électronique américain a mis au point une puce de silicium qui imite l’architecture et le fonctionnement de la rétine de pieuvre. Ce composant pourrait un jour équiper les robots chargés d’opérer sous la mer ou dans des canalisations. Plus généralement, ce type d’architecture va permettre de concevoir des circuits électroniques beaucoup plus efficaces en termes de puissance de calcul et de consommation d’énergie.

Albert H. Titus, de l’ University at Buffalo School of Engineering and Applied Sciences , affirme que sa puce O-Retina voit le monde comme la pieuvre le voit : elle analyse l’orientation, la taille et les contours des objets. Elle pourra même bientôt voir en lumière polarisée, une particularité qui permet à la pieuvre de distinguer certaines proies transparentes ou camouflées.

Pour concevoir les circuits de l’O-Retina, Titus a choisi de reproduire le ’câblage neuronal’ de la rétine de pieuvre. Un réseau de neurones à la fois simple et particulièrement performant. En effet, contrairement à une simple caméra qui ne fait qu’enregistrer passivement des scènes visuelles, les « circuits » des rétines naturelles et de l’O-Retina leur permettent d’effectuer une première interprétation de l’image en détectant les contours des objets. Un traitement qui équivaut également à une compression des informations visuelles communiquées au cerveau... ou au processeur.

Simulation de centres nerveux

Selon le chercheur, ces capacités de détection des formes se montrent parfaitement adaptées aux robots autonomes qui évoluent dans des milieux inconnus, dangereux ou inaccessibles à l’homme. Notamment pour effectuer des réparations dans l’espace, dans les sous-marins, dans les réacteurs nucléaires ou bien les conduites hydroélectriques.

L’O-Retina n’est que la première étape d’un projet lancé par Titus qui prévoit de reproduire un système électronique de traitement de l’image entièrement basé sur l’assemblage de plusieurs réseaux neuronaux. Ce système modulaire interconnectera plusieurs circuits électroniques autonomes, dont chacun simulera le fonctionnement d’un centre nerveux naturel impliqué dans la vision.

Pour Titus, l’efficacité de l’O-Retina est une preuve supplémentaire que la neurobiologie constitue une excellente source d’inspiration pour la conception des puces et des composants électroniques.

Source:

Article de Albert H.Titus et Timothy J. Drabik publié dans la revue Optical Enineering:
Optical output silicon retina chip

Volume 42, Issue 8, pp. 2416-2426

 
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