Fondée par trois chercheurs en physique, la start-up LightOn a développé un coprocesseur optique qui accélère l'apprentissage automatique (machine learning).

ð Deux prototypes sont installés dans un data center et testés par des utilisateurs.

Les techniques de « machine  learning » permettent à un ordinateur, à partir de masses de données, d'apprendre automatiquement. 

Elles constituent la base du renouveau de l'intelligence artificielle depuis quelques années.

Mais ces traitements peuvent s'avérer très lourds et très consommateurs d'énergie.

LightOn, une start-up créée en 2016 par trois chercheurs de l'Institut Langevin, du Laboratoire de physique statistique et du Laboratoire Kastler Brossel et qui sont, par ailleurs, professeurs à Sorbonne Université et Paris Diderot, propose une solution très innovante pour accélérer ces calculs: un co-processeur qui a la particularité d'utiliser un dispositif optique pour réaliser les traitements de données.

Le coprocesseur de LightOn applique une méthode mathématique, la projection aléatoire, pour d'effectuer un traitement qui accélère l'apprentissage automatique.

Cette technique permet de comprimer les données, afin d'éviter d'encombrer la mémoire, ou encore de faciliter les recherches d'une information dans une masse de données.

Elle est notamment très  utile pour classifier des images de grandes tailles.

L'originalité de LightOn est d'implanter cette méthode, non sur un processeur numérique gravé sur du silicium, mais au moyen d'un dispositif optique breveté  (1), l'Optical processing unit (OPU), qui effectue les mêmes opérations.

Il en résulte une accélération sensible de l'apprentissage automatique par rapport aux traitements effectués sur des co-processeurs de type GPU (processeurs graphiques) généralement utilisés en intelligence artificielle, avec une consommation d'énergie qui peut être réduite de 10 fois.

ð Deux prototypes de l'OPU sont actuellement installés dans un data center de la société de services de cloud computingOVH.

Des utilisateurs, entreprises et laboratoires de recherche, les utilisent pour effectuer des tests de calculs de machine learning.

LightOn a par ailleurs signé un premier contrat de R&D avec une entreprise intéressée par leur système.

La prochaine étape consistera à fabriquer une pré-série d'OPU, qui devrait être disponible d'ici environ dix-huit mois.

Pour Laurent Daudet, directeur technique de LightOn l’objectif est ambitieux :

« Aujourd'hui nous vendons des heures de calcul sur nos processeurs et des prestations de R&D. L'objectif ensuite sera de commercialiser des co-processeurs optiques auprès des grands industriels de l'internet, et plus généralement de l'ensemble des centres de recherche ou entreprises qui investissent fortement dans le machine learning, comme par exemple les banques ou les entreprises de diffusion de contenu audiovisuel ».

Le marché des matériels d'accélération du machine learning devrait se chiffrer en dizaines de milliards de dollars à l'horizon 2025.

Source: CNRS La lettre innovation

 (1) L'unité de traitement optique (Optical processing unit) comprend un laser, une matrice de micro-miroirs qui encodent les données dans le faisceau lumineux, un matériau translucide qui diffuse la lumière du faisceau, et une caméra pour recueillir l'image transmise, qui donne le résultat de l'opération.