Ce vélo est bardé de capteurs et caméras reliés à une puce hybride qui fait fonctionner tous les algorithmes en parallèle. © New China TV

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Ce vélo qui vous suit partout est doté d’un véritable cerveau

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Des chercheurs chinois ont doté une bicyclette d'une puce révolutionnaire qui fait tourner en parallèle des algorithmes de nature complètement différente. Résultat, un vélo doué de capacités d'adaptation étonnantes, capable de répondre à des instructions vocales ou de suivre une personne à la trace.

En 2016, Google avait dévoilé une vidéo YouTube dans laquelle on pouvait voir un vélo déambuler tout seul dans les rues d'Amsterdam, se relever lorsqu'il tombe, ou emmener des enfants en balade. « Nous avons adapté notre savoir-faire issu de la voiture autonome pour créer ce vélo et nous avons même ajouté de nouvelles fonctions », témoignait un technicien néerlandais de Google. Devenue virale, la vidéo avait attiré plus de 6 millions de visiteurs en quelques jours. Sauf que ce fameux vélo n'a jamais existé : c'était un poisson d'avril de la compagnie.

Un vélo électrique bardé de capteurs et de caméras

Le vélo intelligent mis au point par Shi Luping et ses collègues à l'université de Tsinghua en Chine est lui bien réel. S'il ne ramène pas encore les enfants de l'école, il est capable de détecter les objets environnants, répondre à des instructions vocales, d'éviter les obstacles et de maintenir son équilibre. Il est équipé d'un gyroscope, de micros, de caméras, de moteurs pour contrôler les roues et la vitesse et d'une batterie. Mais ce vélo n'est en réalité qu'une démonstration destinée à montrer la véritable prouesse des chercheurs : la puce qu'il contient.
 

Des chercheurs chinois ont développé un vélo intelligent doté de capacités étonnantes. © New China TV

Deux approches opposées de l’intelligence artificielle

Pour simplifier, les experts en intelligence artificielle se divisent en deux camps : le plus souvent, les puces reposent sur des réseaux de neurones virtuels, qui sont en fait des couches successives de processeurs informatiques calculant une valeur numérique à partir d'une donnée entrante. Ces réseaux neuronaux obtiennent d'excellents résultats sur des tâches spécifiques lorsqu'ils disposent d'une grande quantité de données entrantes, par exemple pour reconnaître des images ou traduire des textes. Mais ils restent limités quand il s'agit de répondre à des problèmes complexes et évolutifs. Le second type de puce, dit neuromorphique, cherche à reproduire le plus fidèlement possible le fonctionnement d'un neurone humain. En 2017, des chercheurs du CNRS ont ainsi créé une synapse artificielle pouvant ajuster sa résistance sous l'action d'impulsions électriques similaires à celles des neurones.

Le vélo est capable de détecter les objets, suivre une personne, maintenir son équilibre ou encore franchir des obstacles inattendus. © Jing Pei et al, Nature, 2019

Un débit jusqu'à 100 fois supérieur à celui des puces traditionnelles

Pour le « cerveau » de leur vélo, décrit dans la revue Nature du 31 juillet, les chercheurs chinois ont conçu une puce baptisée Tianjic en combinant les deux approches. À chaque tâche (franchissement d'obstacles, prise de décision, détection d'objets en temps réel...) correspond un algorithme spécifique de nature différente. Tous ces algorithmes tournent en parallèle pour constituer une sorte de « cerveau » central. Composée de 40.000 neurones et 10 millions de synapses sur une surface de 3,8 × 3,8 mm2, elle offre un débit 1,6 à 100 fois supérieur à celui des puces traditionnelles et une efficacité énergétique jusqu'à 10.000 fois supérieure, d'après les chercheurs. Surtout, elle possède des capacités d'adaptation étonnantes : elle est ainsi capable de répondre à l'introduction aléatoire de nouvelles variables dans l'environnement, comme la circulation routière, le bruit ambiant, des langues multiples ou le suivi de nouvelles personnes. Selon Shi Luping, de telles puces pourraient être utilisées pour les voitures autonomes ou des robots intelligents.

  • Des chercheurs chinois ont conçu une puce révolutionnaire, associant réseaux neuronaux et synapses neuromorphiques.
  • Pour faire la démonstration de leur puce, ils ont fabriqué un vélo intelligent capable de suivre une personne, répondre à des instructions vocales ou adapter sa vitesse.
  • Ce genre de puce pourrait demain équiper des robots intelligents ou des voitures autonomes.
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