14 июн 2023 2 787

Микросхема продемонстрировала «человеческие» зрение и память

Ученые создали компактное устройство, которое «видит» и запоминает информацию так же как человек. Это важный шаг на пути к разработке приложений, способных принимать быстрые и сложные решения, например, в беспилотных автомобилях.

Нейроморфное изобретение представляет собой одну микросхему, которая работает благодаря датчику из легированного оксида индия, в тысячи раз тоньше человеческого волоса и не требующего внешних компонентов для работы.

Работу провели инженеры из Университета RMIT в Австралии при участии исследователей из Университета Дикина и Университета Мельбурна. Команда продемонстрировала работоспособность устройства, которое захватывает, обрабатывает и хранит визуальную информацию. Благодаря точной инженерии легированного оксида индия, устройство имитирует способность человеческого глаза захватывать свет, передавать информацию по аналогии с оптическим нервом и хранить и классифицировать ее в памяти подобно нашему мозгу.

Все эти функции могут обеспечить сверхбыстрое принятие решений, утверждают ученые.

Мы сделали возможным принятие решений в реальном времени с помощью нашего изобретения, потому что оно не нуждается в обработке большого количества нерелевантных данных и не замедляется передачей данных отдельным процессорам

— Сумит Валия из Школы инженерии Университета RMIT.

Как работает технология?

Новое устройство смогло продемонстрировать способность сохранять информацию на более длительные периоды времени по сравнению с ранее известными устройствами, без необходимости регулярной подачи электрических сигналов для обновления памяти. Эта способность значительно снижает потребление энергии и повышает производительность устройства.

Человеческий мозг использует аналоговую обработку, которая позволяет ему обрабатывать информацию быстро и эффективно с минимальным расходом энергии. В отличие от этого, цифровая обработка энергоемка и увеличивает выбросы углерода, а также препятствует быстрому сбору и обработке информации. Нейроморфные зрительные системы разработаны так, чтобы использовать аналоговую обработку, подобную человеческому мозгу, что может значительно снизить количество энергии, необходимой для выполнения сложных зрительных задач по сравнению с современными технологиями

— аспирант Университета RMIT Айшани Мазумдер.

Перспективы применения

Команда использовала ультрафиолетовый свет в рамках своих экспериментов и работает над расширением этой технологии для видимого и инфракрасного света — с множеством возможных применений, таких как бионическое зрение, автономные операции в опасных средах, оценка срока годности продуктов и многое другое.

Традиционные системы компьютерного зрения, которые нельзя миниатюризировать, как нейроморфные технологии, обычно запрограммированы по определенным правилам и не могут так легко адаптироваться. Нейроморфные роботы могут работать автономно в течение длительного времени в опасных ситуациях, когда живой персонал может подвернутся возможным опасностям: обвалам, взрывам и токсичному воздуху

— Сумит Валия.
Подробнее об исследовании австралийских инженеров можно узнать из статьи, опубликованной в журнале Advanced Functional Materials.