Une équipe de recherche dirigée par le professeur agrégé Takashi Ikuno de l’Université des sciences de Tokyo a créé une synapse artificielle qui pourrait révolutionner la façon dont les machines perçoivent le monde. Leur innovation, publiée dans Scientific Reports le 12 mai 2025, imite la vision des couleurs humaine tout en éliminant le besoin de sources d’alimentation externes.
Contrairement aux systèmes de vision artificielle conventionnels qui capturent et traitent chaque détail, nécessitant ainsi beaucoup d’énergie et de ressources informatiques, ce nouveau dispositif fonctionne davantage comme l’œil humain. En intégrant deux types de cellules solaires sensibilisées aux colorants, qui réagissent différemment selon les longueurs d’onde de la lumière, la synapse artificielle génère sa propre électricité grâce à la conversion de l’énergie solaire tout en distinguant les couleurs avec une précision remarquable.
Le système peut détecter des différences de couleur avec une résolution de 10 nanomètres sur l’ensemble du spectre visible—une performance qui s’approche des capacités visuelles humaines. Il présente également des réponses bipolaires, produisant une tension positive sous une lumière bleue et négative sous une lumière rouge, ce qui lui permet d’effectuer des opérations logiques complexes qui nécessiteraient normalement plusieurs dispositifs conventionnels.
Pour démontrer des applications concrètes, les chercheurs ont utilisé leur dispositif dans un cadre de calcul en réservoir physique afin de reconnaître différents mouvements humains enregistrés en rouge, vert et bleu. Le système a atteint un taux de précision impressionnant de 82 % lors de la classification de 18 combinaisons différentes de couleurs et de mouvements, et ce, en utilisant un seul dispositif plutôt que les multiples photodiodes requises dans les systèmes classiques.
Les retombées de cette recherche touchent de nombreux secteurs. Dans les véhicules autonomes, ces dispositifs pourraient permettre une reconnaissance plus efficace des feux de circulation, des panneaux routiers et des obstacles. En santé, ils pourraient alimenter des appareils portables qui surveillent les signes vitaux tout en minimisant la consommation de batterie. Pour l’électronique grand public, cette technologie pourrait donner naissance à des téléphones intelligents et à des casques de réalité augmentée ou virtuelle offrant une autonomie nettement améliorée, tout en maintenant des capacités sophistiquées de reconnaissance visuelle.
« Nous croyons que cette technologie contribuera à la réalisation de systèmes de vision artificielle à faible consommation d’énergie, capables de discriminer les couleurs presque aussi bien que l’œil humain », a déclaré le Dr Ikuno. Cette percée représente un pas important vers l’intégration d’une vision informatique efficace dans les appareils périphériques, permettant à la technologie de tous les jours de voir le monde un peu plus comme nous.