Une équipe de recherche dirigée par le professeur agrégé Takashi Ikuno de l’Université des sciences de Tokyo a créé une synapse artificielle révolutionnaire qui imite la vision des couleurs humaine tout en générant sa propre énergie. Publiée dans Scientific Reports le 12 mai 2025, l’étude démontre comment cette technologie pourrait transformer les systèmes de vision artificielle dans des appareils aux ressources limitées.
Contrairement aux systèmes optoélectroniques conventionnels qui nécessitent des sources d’alimentation externes et des ressources informatiques importantes, ce dispositif autonome intègre deux cellules solaires sensibilisées aux colorants qui réagissent de façon unique à différentes longueurs d’onde lumineuses. La synapse présente des réponses de tension bipolaires — positives pour la lumière bleue et négatives pour la lumière rouge — lui permettant de distinguer les couleurs avec une résolution remarquable de 10 nanomètres sur tout le spectre visible.
Ce comportement dépendant de la longueur d’onde permet à l’appareil d’effectuer des opérations logiques complexes telles que ET, OU et XOR au sein d’un seul composant, atteignant une résolution de six bits avec 64 états distincts. Lorsqu’il a été testé dans un cadre informatique de réservoir physique, le système a réussi à classifier les mouvements humains enregistrés dans différentes couleurs avec un taux de précision impressionnant de 82 %, et ce, en utilisant une seule synapse, comparativement à plusieurs photodiodes requises dans les approches traditionnelles.
« Les résultats démontrent un fort potentiel pour l’application de ce dispositif optoélectronique de nouvelle génération dans des systèmes d’intelligence artificielle à faible consommation dotés de capacités de reconnaissance visuelle », souligne le Dr Ikuno. Les applications de cette technologie touchent de nombreux secteurs, allant des véhicules autonomes capables de reconnaître efficacement les signaux routiers tout en préservant la batterie, aux dispositifs médicaux portables qui surveillent les signes vitaux avec une consommation d’énergie minimale.
En imitant la méthode de filtrage sélectif du système visuel humain plutôt que de traiter chaque détail, cette innovation représente une avancée majeure vers l’intégration de capacités sophistiquées de vision par ordinateur dans les appareils en périphérie comme les téléphones intelligents, les drones et les systèmes de réalité augmentée ou virtuelle. L’équipe de recherche envisage que cette technologie contribue à un avenir où les appareils du quotidien pourront voir et interpréter le monde à la manière des humains, mais avec une consommation d’énergie bien moindre.