Une équipe de recherche dirigée par le professeur agrégé Takashi Ikuno de l’Université des sciences de Tokyo a développé une synapse artificielle révolutionnaire, capable d’imiter la vision des couleurs humaine tout en consommant très peu d’énergie, ce qui pourrait transformer les applications d’IA en périphérie.
Le dispositif, détaillé dans un article publié dans Scientific Reports le 12 mai 2025, intègre deux cellules solaires sensibilisées aux colorants qui réagissent à différentes longueurs d’onde lumineuses. Contrairement aux systèmes conventionnels nécessitant une alimentation externe, cette synapse artificielle génère sa propre électricité grâce à la conversion de l’énergie solaire, ce qui la rend idéale pour les applications d’informatique en périphérie où l’efficacité énergétique est cruciale.
La synapse peut distinguer les couleurs sur l’ensemble du spectre visible avec une résolution remarquable de 10 nanomètres, se rapprochant ainsi des capacités visuelles humaines. Elle produit des polarisations de tension opposées selon la couleur de la lumière reçue — positive pour le bleu et négative pour le rouge — ce qui lui permet d’effectuer des opérations logiques complexes sans circuiterie supplémentaire.
« Les résultats démontrent un fort potentiel pour l’application de ce dispositif optoélectronique de nouvelle génération à des systèmes d’intelligence artificielle à faible consommation dotés de reconnaissance visuelle », explique le professeur Ikuno. Lors de tests dans un cadre de calcul par réservoir, le système a atteint une précision de 82 % pour la classification de 18 combinaisons couleur-mouvement différentes à l’aide d’un seul dispositif, comparativement à plusieurs photodiodes requises dans les approches traditionnelles.
Cette avancée répond à un défi majeur dans le déploiement de systèmes de vision avancés sur des appareils en périphérie, où les contraintes d’énergie et de calcul limitaient traditionnellement les capacités. La technologie pourrait permettre un traitement visuel plus efficace dans les téléphones intelligents, les drones, les dispositifs de santé portables et les véhicules autonomes.
Les chercheurs envisagent de nombreuses applications pour leur innovation, notamment comme capteurs optiques à faible consommation dans des montres intelligentes autonomes et des dispositifs médicaux, ce qui pourrait réduire considérablement les coûts par rapport aux technologies actuelles. Alors que la vision artificielle devient de plus en plus essentielle aux technologies modernes, cette synapse autonome représente une avancée majeure vers l’intégration de capacités sophistiquées de vision par ordinateur dans les appareils du quotidien, avec des besoins énergétiques minimes.