Simulateur de réseaux de neurones à impulsions

Sujet de projet de fin d’étude Polytech’Lille/GIS

Equipe : DART/Émeraude

Encadrants : Pierre Boulet, Philippe Devienne, Julien Forget

Contexte : L’équipe Émeraude s’intéresse aux architectures bio-inspirées qui ont le potentiel de prendre le relais des architectures à base de transistors pour poursuivre l’amélioration des performances des ordinateurs après la fin de la loi de Moore. Récemment des équipes de nano-électroniciens on proposé de nouveaux composants, les memristors, dont il a été démontré qu’ils pouvaient se comporter comme des synapses biologiques. L’idée est d’utiliser ces nano-composants pour faire des réseaux de neurones artificiels. Nous développons un simulateur de tels réseaux et étudions leur intégration comme accélérateurs dans une architecture classique. Cette étude se fait en essayant de remplacer un réseau de neurones logiciel par une simulation d’un réseau à base de nano-composants dans une application de vision par ordinateur.

Problématique : Le sujet de ce projet est la réalisation d’un simulateur de réseaux de neurones à impulsion basés sur des nano-composants émergeants. Un effort de génie logiciel sera demandé afin de réaliser une plate-forme de simulation évolutive et performante. Cette plate-forme de simulation sera construite sur un modèle événementiel et avec une architecture basée sur des acteurs pour la scalabilité.

Travail à réaliser :

  1. Écriture du cahier des charges après analyse de la bibliographie fournie et discussion avec les encadrants
  2. Analyse et proposition d’une architecture évolutive à base d’acteurs sous forme de diagrammes UML
  3. Implémentation de l’architecture en Scala+Akka
  4. Instantiation d’un simulateur incorporant un modèle simplifié de nano-particules proposées par des collègues de l’IEMN
  5. Expérimentation sur un exemple tiré d’une application de reconnaissance d’émotions dans une vidéo

Bibliographie :

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