L’évolution des matériaux scientifiques accélère les avancées en matière d’intelligence artificielle. C’est un nouvel exploit qui est en train d’être réalisé. En effet, l’Institut Coréen des Sciences des Matériaux met au point un matériel de base pour la génération future de semi-conducteurs neuromorphique. Il s’agit d’une parfaite imitation du réseau neuronal. C’est une première en Corée.
La recherche a été menée par les docteurs Dr Jung-dae Kwon et Yong-hun Kim. L’équipe a collaboré avec le Pr Byungjin Cho de l’Université Nationale de Chungbuk. Le département de l’énergie et des matériels électroniques du Korea Institute of Materieals Science (KIMS) a également contribué à la mise sur pied du projet.
Korea Institute of Materieals Science est un institut de recherche. L’institution est financée par le gouvernement, sous l’égide du Ministère des Sciences et des Technologies de l’Information et de la Communication (TIC).
Un nouveau concept de Memtransistor élaboré
Memtransistor est un mot qui comprend à la fois mémoire et transistor. Le nouveau concept s’appuie sur un nanomatériau bidimensionnel d’une épaisseur de plusieurs nanomètres. Les chercheurs sont parvenus à obtenir un taux élevé de reconnaissance des formes (94,2%), en imitant la plasticité électrique des synapses nerveuses avec plus de 1000 stimulations nerveuses.
Actuellement, comme le matériel consomme de grandes quantités d’énergie et affiche un coût élevé. Néanmoins, il devrait générer une demande explosive à mesure que l’industrie se développe à l’avenir. Le marché de l’intelligence artificielle portable devrait atteindre 42,4 milliards de dollars d’ici à 2023.
Quelques problèmes liés au nouveau concept
Le soufre de Molybdène, utilisé comme matériau semi-conducteur, fonctionne suivant le principe selon lequel les défauts dans un monocristal sont déplacés par un champ électrique externe. Ceci rend un peu difficile le contrôle précis de la concentration ou de la forme du défaut.
Afin de résoudre le problème, l’équipe a empilé séquentiellement une couche d’oxyde de niobium et un matériau de soufre de molybdène. Par ce procédé, les scientifiques ont réussi à développer un dispositif synaptique artificiel ayant une structure de memtransistor avec une grande fiabilité électrique.
En outre, ils ont démontré que les caractéristiques de commutation de la résistance peuvent être librement contrôlées en modifiant l’épaisseur de la couche d’oxyde de niobium. Ils ont également démontré que les informations cérébrales liées à la mémoire et à l’oubli peuvent être traitées avec une très faible énergie de 10 picojoules.