Programmer le calcul de la dérivée d'une fonction avec des ondes
Une équipe de l’Institut d’électronique et des technologies du numérique (IETR, CNRS/Université de Rennes 1/Nantes Université/CentraleSupélec) a conçu un système de diffusion aléatoire des ondes, à partir duquel elle a réalisé le calcul de la dérivée d'une fonction de manière fiable et ultra-rapide. Point fort du système : il est programmable, ce qui lui donne une grande flexibilité. Les applications potentielles concernent la compression et l'analyse d'images, ou encore le traitement de signaux radar.
Calculer avec des ondes ? L'idée consiste à faire un calcul en utilisant, non plus un processeur numérique, mais l'interaction entre une onde incidente et un matériau. En effet, si une fonction est codée dans l'onde incidente, l'interaction avec un matériau spécialement conçu peut réaliser une opération mathématique sur ce signal incident, par exemple calculer sa dérivée. L'opération est ultra rapide, et ne consomme que peu ou pas d'énergie. Mais ce système a un double inconvénient. Il est très sensible aux perturbations (qualité de fabrication du matériau, variations de l'environnement), et manque de flexibilité : un système spécifique doit être fabriqué pour chaque fréquence d'onde incidente.
Une équipe de l’Institut d’électronique et des technologies du numérique propose une solution pour s'affranchir de ces limites. Elle s'est pour cela attaquée au calcul d'une dérivée, qui est l'opération la plus sensible aux perturbations lorsqu'on la réalise avec des ondes, car il faut pour cela imposer une condition de zéro diffusion. Les résultats sont publiés dans la revue Nature Communications.