Une équipe internationale de chercheurs a mis au point un biordinateur qui utilise des bactéries vivantes pour traiter des informations. Le système est conçu pour explorer des problèmes qui peuvent être difficiles à résoudre pour les ordinateurs classiques, notamment les arbres de décision qui nécessitent d’examiner de nombreuses combinaisons possibles.
La recherche, menée par des scientifiques du Canada, d’Europe, du Royaume-Uni et d’Australie, a été annoncée par l’Université McGill le 3 novembre. Un article détaillant ces travaux a été publié dans Nature plus tôt cette année. Selon le rapport, le projet est en développement depuis deux décennies.
L’équipe a testé le système à l’aide du problème de la somme de sous-ensembles, un défi mathématique dont la difficulté augmente de façon exponentielle à mesure que le nombre d’entrées croît. Les chercheurs ont traduit le problème en un graphe ramifié, puis construit une petite structure physique composée de tunnels correspondant à ses branches. Chaque embranchement représentait une décision, tandis que chaque parcours dans les tunnels représentait une solution possible.
Les chercheurs ont utilisé E. coli parce que son déplacement dans un fluide est prévisible et mesurable, ainsi que Vibrio natriegens parce que cette bactérie se reproduit rapidement. À mesure que les bactéries se multipliaient et parcouraient les tunnels, elles exploraient plusieurs itinéraires en parallèle. L’analyse automatisée des images a suivi leurs déplacements, aidant l’équipe à repérer les parcours qui respectaient les contraintes du problème. Les chercheurs ont également ajusté les températures afin d’éviter la surpopulation.
Les bactéries traitent les informations plus lentement que les systèmes numériques, mais leur capacité à explorer plusieurs itinéraires simultanément offre une autre façon de résoudre certains problèmes. La reproduction peut également créer davantage d’unités de traitement au sein de la structure. Dan Nicolau, professeur de bio-ingénierie à McGill et auteur principal de l’étude, a déclaré que les ordinateurs classiques à traitement séquentiel ne sont pas conçus pour les arbres de décision et que ces tâches peuvent nécessiter une quantité importante de mémoire vive.
Nicolau a déclaré que le système pourrait potentiellement faire tourner le jeu vidéo Doom, mais que la lenteur des processeurs bactériens nécessiterait un biordinateur de très grande taille pour héberger suffisamment de bactéries. Il a également avancé que le biocomputing pourrait offrir une approche du calcul ne nécessitant pas de mémoire vive.
Sources: CNET.