Ces puces inspirées du cerveau donnent enfin un vrai nez aux robots

Il faut dire que la barre est haute. Notre nez, ce petit organe perfectionné par des millions d’années d’évolution, est une merveille. Il peut distinguer environ un trillion d’odeurs différentes. Un trillion ! C’est un chiffre qui donne le vertige. Alors, essayer de reproduire ça dans une machine, c’est un sacré défi. Pourtant, les applications sont immenses : la sécurité dans les aéroports, le contrôle de la nourriture, et même le diagnostic de maladies. Pas étonnant que les chercheurs s’acharnent.

Jusqu’à présent, les nez électroniques avaient un gros défaut. Ils n’étaient pas très fins. Ils peinaient à détecter les odeurs subtiles et se laissaient facilement embrouiller. De plus, le monde d’aujourd’hui va vite. On a besoin de systèmes capables d’analyser la pollution de l’air en temps réel ou de flairer un aliment avarié instantanément. Et que dire de la médecine ? Pouvoir ‘sentir’ une maladie avant même l’apparition des symptômes, ce serait une révolution. Les vieux systèmes n’étaient tout simplement pas à la hauteur.

Alors, quelle est la solution ? Plutôt que de réinventer la roue, les scientifiques ont décidé de s’inspirer du meilleur modèle qui soit : notre propre cerveau. Ils ont conçu des puces qui fonctionnent un peu de la même manière. Ils utilisent deux éléments clés : les memristors et les réseaux de neurones à impulsions (SNNs). Pour faire simple, les memristors agissent comme les synapses de notre cerveau, ils traitent et stockent l’information au même endroit. Les SNNs, eux, imitent la façon dont nos neurones communiquent par petites décharges électriques. C’est ce mariage qui fait toute la différence.

Le véritable tour de force a été de tout rassembler sur une seule et même puce : les capteurs qui ‘sentent’, la mémoire qui retient et le processeur qui analyse. Avant, ces éléments étaient séparés, ce qui consommait beaucoup d’énergie et ralentissait tout. Maintenant, c’est comme avoir un mini-cerveau ultra-efficace. Grâce à ça, ces nouveaux nez électroniques consomment très peu et, surtout, ils peuvent apprendre ! Ils sont capables de reconnaître une nouvelle odeur à partir d’un seul échantillon. Ils peuvent aussi démêler des odeurs complexes, comme un mélange de gaz, là où les anciens modèles échouaient lamentablement.

Bien sûr, tout n’est pas encore parfait. Les chercheurs le disent eux-mêmes. Il reste des défis importants à relever. Par exemple, il faut s’assurer que les capteurs restent précis pendant des mois, voire des années, sans se dérégler. On appelle ça la ‘dérive des capteurs’. Il faut aussi garantir que le matériel sera stable et fiable sur le long terme. Mais la voie est tracée. En combinant l’électronique de pointe et l’intelligence artificielle inspirée de la biologie, on se rapproche plus que jamais du jour où les machines auront un odorat aussi développé, ou presque, que le nôtre. C’est assez fascinant, vous ne trouvez pas ?