Dans cette édition de Futuris, notre reporter Jeremy Wilks nous présente le projet Human Brain qui s'attaque à un défi immense : concevoir un ordinateur capable d'imiter le cerveau humain.
Dans cette édition de Futuris, notre journaliste Jeremy Wilks nous fait découvrir le projet de recherche européen Human Brain : les scientifiques qui y participent veulent créer une machine qui pense,un ordinateur capable d'imiter le cerveau humain. C'est un défi immense et certains reconnaissent que ce pourrait être impossible.
Depuis longtemps, les scientifiques rêvent de comprendre le fonctionnement du cerveau et de concevoir un ordinateur capable de l'imiter.
Le projet Human Brain financé par l'Union européenne leur donne cette opportunité. Et leur travail commence à très petite échelle comme nous l'explique sa directrice scientifique Katrin Amunts depuis le Centre de recherche de Jülich en Allemagne.
"Quand on veut observer les détails cellulaires et la morphologie des cellules, notamment leur connexion via les axones, on doit découper le cerveau en tranches et c'est ce qu'on fait ici," explique-t-elle.
Tranches de cerveau
Ce laboratoire est l'un des rares au monde à disposer des équipements nécessaires pour trancher des cerveaux entiers à des fins scientifiques, chacun finissant sous la forme de 7000 tranches qui sont scannées. Les données servent ensuite à reconstruire le cerveau sur ordinateur. Une tâche extrêmement complexe.
"Lors de la découpe, très souvent, les cellules se retrouvent coupées en deux," indique Katrin Amunts avant d'ajouter : "Et quand nous voulons reconstruire les différentes sections en 3D, nous devons ré-assembler les deux pièces de chaque cellule qui vont ensemble. Et vu le nombre de cellules, c'est un vrai défi !"
Les chercheurs utilisent un supercalculateur pour traiter les pétaoctets de données provenant des scans. Mais même cette machine géante a ses limites quand elle doit reproduire la complexité du cerveau humain.
"Nous avons vraiment besoin des ordinateurs les plus puissants au monde simplement pour simuler une minuscule partie de notre cerveau," souligne Dirk Pleiter, expert en supercalcul impliqué dans le projet.
Ordinateur neuromorphique
Si on peut partir du cerveau réel pour le simuler sur ordinateur, on peut aussi faire l'inverse : créer de toutes pièces une machine qui l'imite. À l'Université de Berne, cette autre équipe du projet Humain Brain travaille sur un nouveau type de machine pensante : son ordinateur neuromorphique comme on l'appelle a l'avantage d'avoir la vitesse de calcul offerte par le silicium, mais copie surtout l'architecture de notre cerveau.
"Neuromorphique se rapporte aux neurones," fait savoir Mihai Petrovici, neuroscientifique informatique à l'Université de Berne. "Donc on prend les propriétés physiques des neurones, on les copie dans des circuits en silicium et voici ce que l'on obtient : un ensemble de 200.000 neurones qui se comportent comme les neurones dans le cerveau, mais qui sont 10.000 fois plus rapides," précise-t-il.
Vers une intelligence surhumaine ?
Ce type de calcul n'en est qu'à ses débuts et les réalisations qu'il permet et qui sont conçues à Heidelberg dans le cadre du projet ne sont pas plus intelligents qu'une mouche. Pour autant, les physiciens ont bon espoir que leur travail ouvre la voie à une intelligence surhumaine s'appuyant sur le silicium.
"Si un jour - je devrais même plutôt dire - 'quand' nous aurons transposé cela à l'échelle du cerveau et que nous aurons compris l'architecture du cerveau," dit Mihai Petrovici, "alors nous aurons des agents cognitifs qui fonctionneront des milliers de fois plus vite que les agents cognitifs en chair et en os qui sont autour de cette table."
Mais les neuroscientifiques appellent à la prudence quant aux résultats que l'on peut attendre de leurs travaux.
"Il est difficile d'imaginer une expérience qui nous permettrait de dire que tel réseau artificiel par exemple dispose d'une conscience développée," affirme Katrin Amunts, directrice scientifique du projet Human Brain. "Donc il y a des questions philosophiques, techniques et neuroscientifiques fondamentales que nous devons régler," conclut-elle.
Les chercheurs savent qu'ils n'auront pas trouvé toutes les réponses en 2023, à l'issue de leur projet mené sur dix ans. Mais ils auront largement fait progresser les connaissances sur le plus formidable ordinateur dont nous disposons : notre cerveau.