L’Inde au cœur de la course à l’intelligence artificielle – Comment l’informatique neuromorphique pourrait propulser le pays au premier rang

L'industrie de l'intelligence artificielle (IA) is changer le monde de façon spectaculaire à mesure qu’elle devient partie intégrante des entreprises dans tous les secteurs. 

Des secteurs de la santé, de la vente au détail, de la finance, de la fabrication et de la chaîne d’approvisionnement aux secteurs de l’éducation, de l’énergie et du divertissement, la demande d’outils basés sur l’IA est croissante. 

Selon PWCL’IA peut transformer le potentiel de productivité et de PIB de l’économie mondiale avec les gains les plus importants être vu en Chine et en Amérique du Nord, soit un total de 10.7 billions de dollars.

Porté par cette utilisation croissante, le marché de l’IA devrait devrait passer de 50 milliards de dollars en 2023 à bien plus de 800 milliards de dollars d'ici la fin de cette décennie, selon Statista.

Ce Boum de l'IA a conduit à une concurrence entre les grandes entreprises pour développer les modèles d'IA les plus puissants au monde, et les pays sont désireux de favoriser leurs propres systèmes d’IA concurrents.

Dans ce contexte, l’Inde est devenue un acteur clé, avec 92 % des travailleurs du savoir utilisant l’IA générative, contre une moyenne mondiale bien inférieure de 75 %.

À la fin du mois dernier, Mukesh Ambani, l'homme le plus riche d'Asie et président de Reliance Industries, a dévoilé « JioBrain », une suite d'outils et d'applications d'IA destinée à transformer les entreprises des secteurs de l'énergie, du textile, etc. La branche télécommunications de Reliance collabore actuellement avec l'Institut indien de technologie (IIT) pour lancer « Bharat GPT » destiné aux utilisateurs indiens. 

« Nous devons être à l’avant-garde de l’utilisation des données, avec l’IA comme outil permettant de réaliser un bond en avant en termes de productivité et d’efficacité. »

- Mukesh Ambani

Après avoir bâti une industrie informatique de grande puissance d'une valeur de 250 milliards de dollars, l'Inde se tourne désormais vers les services d'IA, qui, selon un rapport de Nasscom et BCG, pourraient valoir 17 milliards de dollars dans les trois prochaines années. 

Avec plus de 900 millions d’utilisateurs d’Internet, l’Inde est devenue « la capitale mondiale des données ». Le fait que tant de données soient accessibles au public est extrêmement bénéfique pour les entreprises, car ils peuvent écrire leurs propres algorithmes d’IA.

Cependant, la puissance de calcul et les ressources partagées sont nécessaires pour accélérer l’industrie de l’IA du pays. Pour cela, le gouvernement indien s’est doté d’un millier de GPU pour offrir une capacité de calcul aux créateurs d’IA. 

Plus tôt cette année, la première livraison de puces Nvidia est arrivée dans les centres de données indiens après que le PDG du plus grand fabricant de puces au monde, Jensen Huang, a visité l'Inde et a eu une discussion avec le Premier ministre Narendra Modi et des dirigeants technologiques.

« Vous avez les données, vous avez le talent. Ce sera l’un des plus grands marchés de l’IA au monde. » 

– Huang a déclaré au Premier ministre de l’époque

Une avancée majeure : imiter le cerveau pour une informatique plus intelligente

Au milieu de tout cela, les scientifiques du Centre de nanosciences et d'ingénierie (CeNSe), de l'Institut indien des sciences (IISc), à Bangalore, en Inde, ont fait une majeur Percée technologique dans le domaine de l'informatique neuromorphique. Cette technologie imite la structure et le fonctionnement du cerveau humain pour créer des systèmes informatiques plus performants et plus intelligents.

Ces progrès considérables peuvent aider l’Inde à devenir un acteur majeur dans la course mondiale à l’IA et à rendre l’informatique IA accessible à tous et intégrée. dans leurs appareils personnels.

Il s'agit d'une véritable prouesse, sachant que le modèle de cloud computing classique nécessite de vastes centres de données, très énergivores. Leur utilisation, gourmande en ressources, limite leur utilisation. à une petite communauté de développeurs.

Le matériel neuromorphique promet une efficacité énergétique et un espace accrus pour l'IA. Cependant, à l'heure actuelle, il ne peut gérer que des opérations de faible précision. Des tâches telles que le traitement du langage naturel, l'entraînement des réseaux neuronaux et le traitement du signal nécessitent une résolution de calcul sensiblement supérieure et dépasse actuellement la portée des éléments de circuits neuromorphiques individuels. 

Cependant, les dernières avancées des scientifiques de l'IISc peuvent réellement y contribuer et déplacer l'espace vers « l'informatique de pointe », qui rapproche le traitement et le stockage des données des appareils qui créent et utilisent les données. Ce réduit la latence, améliore les performances des applications et économise les coûts de réseau. 

L’informatique de pointe permet également aux applications en temps réel, ainsi qu’aux applications d’IA et d’apprentissage automatique, de traiter de grands volumes de données avec une vitesse et une fiabilité accrues. 

Publié dans Nature, les dernières recherches du professeur Sreetosh Goswami au CeNSe, IISC, qui a dirigé un groupe de scientifiques et d'étudiants, ont développé un type de dispositif semi-conducteur appelé Memristor. Au lieu d'utiliser la technologie traditionnelle à base de silicium, Memristor a été créé en utilisant un film organométallique.

L’utilisation de films moléculaires a permis aux chercheurs de suivre les mouvements ioniques libres, ce qui a élargi les voies de la mémoire.

Pour établir des contrôles cinétiques sur la transition moléculaire qui a permis les traits neuromorphiques dans un seul élément de circuit, les scientifiques ont appliqué des impulsions de tension et ensuite cartographié mouvements moléculaires à un signal électrique distinct. Ce créé un « journal moléculaire » complet de différents états.

« En raison de ce mouvement ionique libre, d'innombrables états et voies de mémoire uniques ont été générés. De tels états intermédiaires étaient jusqu’à présent inaccessibles, car la plupart des appareils numériques ne peuvent accéder qu’à deux états de conductance élevée et faible. 

– Professeur Sreebrata Goswami, père du professeur Sreetosh, chercheur invité au CeNSe

Cette plateforme, en combinant la créativité de la chimie et la précision de l'ingénierie électrique, nous a « permis de contrôler la cinétique moléculaire de manière très précise à l’intérieur d’un circuit électronique alimenté par des impulsions de tension de l’ordre de la nanoseconde », a-t-il ajouté.

Le changement moléculaire était minime, mais c'est précisément ce qui a permis de créer un accélérateur neuromorphique extrêmement précis et efficace. Cet accélérateur, le premier du genre, peut stocker et traiter des données au sein du même endroit.

Ainsi, ce matériau a permis au dispositif semi-conducteur de reproduire la façon dont notre cerveau traite l'information à l'aide de synapses et de neurones. Intégré à un ordinateur numérique classique, le Memristor a multiplié ses performances énergétiques et sa vitesse par des centaines, devenant ainsi un « accélérateur d'IA » économe en énergie.

La mise à l’échelle éventuelle de la technologie devrait pour permettre aux tâches d'IA les plus complexes et les plus importantes, telles que la formation LLM, d'être effectuées sur un simple ordinateur portable ou un smartphone grand public au lieu d'avoir besoin de centres de données.

Renforcer les capacités de l'IA grâce à la technologie Memristor

Face à la demande croissante de smartphones plus rapides et plus performants, l'informatique numérique basée sur la technologie des transistors au silicium rencontre déjà des limites. Outre l'essor de l'IA, il existe désormais un besoin crucial d'innovations capables d'améliorer significativement la vitesse de traitement et l'efficacité énergétique des systèmes informatiques actuels. 

Pour créer un tel dispositif, les scientifiques de l'IISc ont utilisé la méthode du film organométallique pour leurs memristors - qui, bien qu'une approche de calcul en mémoire adoptée par les fabricants de puces pour surmonter les problèmes n'ait pas eu beaucoup de succès - fonctionne comme le circuit neurone-synapse du cerveau.

Alors que dans les années 2010, les entreprises ont essayé d’imiter le cerveau, elles ont continué à utiliser des transistors en silicium et n’ont pas réalisé de gains significatifs.

« Dans les années 2020, les investissements dans la recherche reviennent au monde universitaire car on se rend compte que nous avons besoin de découvertes beaucoup plus fondamentales. pour réellement parvenir à une informatique inspirée par le cerveau. Si vous adoptez simplement une approche de force brute pour utiliser des transistors et appliquer certains algorithmes, cela ne fonctionnera pas.

– Sreetosh a déclaré dans une interview

Dans notre cerveau, la mémoire et le traitement n'ont rien à voir avec un ordinateur numérique. Ici, pas de 0 ni de 1 pour traiter l'information ou la décomposer en petits morceaux. Notre cerveau absorbe de gros blocs de données pour les traiter, ce qui réduit considérablement le nombre d'étapes nécessaires pour obtenir des réponses, ce qui le rend extrêmement économe en énergie. 

La combinaison du calcul analogique et de la technologie Memristor rend le calcul neuromorphique rapide et très efficace.

Ainsi, l’équipe a stocké et traité des données dans 16,520 XNUMX États à la fois au lieu de seulement deux États (zéro et un). Ce a réduit le nombre d'étapes nécessaires pour effectuer les mathématiques fondamentales derrière les algorithmes d'IA, en multipliant des matrices 64X64, à seulement 64 étapes, ce qui autrement aurait nécessité 262,144 XNUMX opérations.

Pour tester l'appareil, l'équipe l'a branché sur un ordinateur de bureau classique et ensuite utilisé il doit effectuer la tâche complexe de régénération de l'image des « Piliers de la Création » de la NASA en utilisant les données du télescope spatial James Webb. La tâche a été accomplie beaucoup plus rapide et avec beaucoup moins d’énergie qu’un ordinateur ordinaire.

An efficacité énergétique de 4.1 téra-opérations par seconde par watt (TOPS/W) a été signalé par l'équipe, qui est 220 fois plus efficace que a GPU NVIDIA K80, avec une marge considérable pour de nouvelles améliorations.

« L’informatique neuromorphique a eu sa part de défis non résolus depuis plus d’une décennie," a noté Sreetosh, ajoutant qu'au cours de leurs recherches de dix ans et de leurs « rares" Grâce à cette découverte, l’équipe a pu résoudre les six défis qu’elle avait commencés et, ce faisant, « a presque réussi à trouver le système parfait ».

Au stade actuel, c'est juste a preuve de principe, mais bien qu'elle en soit à ses débuts, le fait que L'équipe a obtenu une amélioration de quatre ordres de grandeur par rapport aux méthodes avancées tout en consommant 460 fois moins d'énergie que les ordinateurs numériques, scientifiques Je crois que cette avancée peut aider l’Inde à faire un bond en avant significatif dans le domaine du matériel d’IA.

Selon Navakanta Bhat, expert en électronique silicium et professeur au CeNSE (qui a également dirigé la conception du projet) :

« Ce qui est remarquable, c'est la façon dont nous avons transformé la compréhension complexe de la physique et de la chimie en une technologie révolutionnaire pour le matériel d'IA. Dans le cadre de la Mission indienne sur les semi-conducteurs, ce développement pourrait changer la donne et révolutionner les applications industrielles, grand public et stratégiques. L’importance nationale de ces recherches ne peut être surestimée."  

Dans la prochaine étape, l'équipe construira des matrices plus grandes allant jusqu'à 256X256. Financée par le ministère de l'électronique et des technologies de l'information (MeitY), la recherche vise également à développer et à démontrer une solution de système sur puce et, à terme, à incuber une startup pour la commercialiser, ce qui devrait qui se produira au cours des trois prochaines années. 

Positionner l’Inde comme leader mondial de l’IA 

Une combinaison d’institutions de recherche, de startups et de grandes entreprises technologiques est à l’origine de la croissance significative que connaît actuellement le secteur de l’IA en Inde. Il n'est c'est grâce à ces participants que l'IA théorique est traduite avec succès dans des applications du monde réel.

Mais ce n'est pas tout. Le secteur indien de l'IA, en pleine expansion, a également bénéficié d'un soutien considérable de la part du gouvernement, qui a mis en place plusieurs politiques et initiatives stratégiques, telles que la Stratégie nationale de l'IA, le Groupe de travail sur l'IA et la Mission IA. pour accélérer son avancement. 

En augmentant l’investissement d’une valeur de 1.25 milliard de dollars dans la « Mission IndiaAI »," Le gouvernement agit comme le principal moteur de la transformation de l’IA en Inde.

Le ministère de l'électronique et des technologies de l'information (MeitY), qui a financé la dernière avancée informatique de l'IISc, a recherché des solutions d'IA dans le cadre de la mission IndiaAI.

MeitY a lancé un appel à candidatures pour des solutions d'IA visant à relever les principaux défis dans les domaines du changement climatique, de l'agriculture, des soins de santé et des technologies d'assistance. Les candidats passeront par plusieurs cycles d'évaluation et, une fois choisis, recevront des fonds pour développer et déployer davantage leur solution en vue de son utilisation. du gouvernement et des entités associées pour une durée de quatre ans.

L'initiative s'inscrit dans le cadre de l'Initiative de développement d'applications IndiaAI (IADI), l'un des sept piliers d'IndiaAI. Le ministère a précisé jusqu'à quinze énoncés de problèmes dans le document de demande. 

Par ailleurs, AWS a sélectionné sept startups indiennes pour son programme mondial d’accélération de l’IA générative. Parmi ces startups figurent Zocket, Unscripted AI, Phot.ai, Orbo.ai, Neural Garage, House of Models et Converse. Parmi les 80 entreprises sélectionnées par AWS dans le monde entier, les startups sont choisies pour leur utilisation innovante de l’IA et leurs ambitions de croissance mondiale. 

Toutes les entreprises choisies auront accès aux puces d'IA de l'entreprise et technologie informatique et de stockage. Ils seront également fournis avec des crédits AWS, une formation et un mentorat pour approfondir leur utilisation des technologies d'IA et d'apprentissage automatique.

Bien que le pays ait fait des progrès considérables, de nombreux obstacles se dressent encore sur la voie de la suprématie de l’IA. L’Inde doit remédier au manque de compétences et d’infrastructures adéquates afin de réaliser pleinement son potentiel pour devenir un leader mondial de l’IA. 

Les entreprises qui contribuent à l'essor du marché indien de l'IA

La croissance du marché de l'IA en Inde a incité plusieurs entreprises à œuvrer pour son développement. Par exemple, la start-up Krutrim est devenue la première licorne indienne cette année en obtenant un financement de 50 millions de dollars auprès de Lightspeed Venture Partners et du milliardaire Vinod Khosla. De son côté, Gautam Adani, deuxième fortune d'Asie, a annoncé la création d'une coentreprise avec les Émirats arabes unis pour explorer l'IA et se diversifier dans les services numériques. 

Microsoft soutient également des initiatives en Inde qui visent à doter 2 millions de personnes de compétences en IA. Infosys, Wipro, Tech Mahindra et Larsen & Toubro (L&T), entre autres, utilisent l'IA dans leurs activités. HCL Technologies, quant à elle, a signé un accord avec le chinois Foxconn pour établir une installation de test de puces.

Examinons maintenant un nom important dans l’industrie indienne de l’IA :

Tata Consultancy Services (TCS)

La plus grande société de logiciels en Inde, TCS, a investi 1.5 milliard de dollars dans un pipeline de projets d'IA générative en juillet de cette année. Ce Cette initiative fait suite à la création par TCS d'une unité commerciale dédiée au Cloud IA l'année dernière. L'espace d'expérience IA permet également aux employés de développer et d'expérimenter des solutions IA. À ce jour, plus de 300,000 270 employés de TCS ont reçu une formation de base en IA, et l'entreprise gère actuellement plus de XNUMX missions d'IA et d'IA générative.

TCS travaille également à dynamiser l'industrie des semi-conducteurs en Inde et collabore avec Tata Electronics pour développer des puces d'ici 2026. Tata Electronics, quant à lui, dirige la fabrication avec deux usines de semi-conducteurs agréées. La première facilité de 11 milliards de dollars sera mise en place avec la société taïwanaise Powerchip Semiconductor Manufacturing Corporation (PSMC), dans le but de produire 50,000 3.26 plaquettes par mois. Cette deuxième usine, d'un coût de XNUMX milliards de dollars, sera une usine d'assemblage et de test de puces. devrait pour démarrer ses opérations dans les années à venir.

En matière de finances, TCS rapporté une augmentation de +3.9% sur un an de son chiffre d'affaires à 7.51 milliards de dollars pour le deuxième trimestre 2. Résultat net est entré à 1.44 milliard de dollars américains, tandis que la trésorerie nette provenant des opérations s'élevait à 1.34 milliard de dollars américains. La société a également signalé une « très forte" croissance dans les marchés émergents, menée par l’Inde. 

Conclusion

L’Inde, avec sa population jeune et experte en numérique, est bien placée pour stimuler la croissance de l’IA non seulement au niveau local mais aussi à l'échelle mondiale. Le marché de l’IA en Inde est effectivement projetée pour atteindre 8 milliards de dollars par 2025. 

Grâce à des recherches et développements continus, comme le démontre l’IISc, le pays peut devenir un acteur clé dans la course à l’IA. Mais pour que l’Inde prenne réellement les devants, toutes les parties prenantes doivent travailler ensemble pour aider le pays dans son parcours vers l’IA. Libérez son énorme potentiel et transformez complètement l’IA.

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