RMIT
Інженери з Королівського технологічного університету у австралійському Мельбурні створили крихітний чип, здатний розпізнавати рухи, обробляти інформацію та зберігати візуальні спогади без використання зовнішнього комп’ютера.
Зазначається, що цей нейроморфний чип імітує роботу людського мозку. За словами провідного автора дослідження, професора Суміта Валіа, розробка прокладає шлях до надшвидкої візуальної обробки даних у разі використання в безпілотному транспорті, автономних роботизованих системах та інших технологіях, спрямованих на взаємодію з людьми. На відміну від традиційних цифрових систем, що споживають велику кількість енергії, цей чип використовує аналогову обробку, подібну до тієї, яка діє у людському мозку.
«Нейроморфні системи зору розроблені на базі аналогової обробки, аналогічній тій, що використовує наш мозок, це може значно скоротити кількість енергії, необхідної для виконання складних візуальних завдань порівняно з цифровими технологіями, що використовуються сьогодні», — наголошує Суміт Валіа.
Пристрій виготовлено з дисульфіду молібдену (MoS2) завтовшки у кілька атомів. За результатами одного з останніх досліджень розробники продемонстрували, що крихітні дефекти на атомному рівні у MoS2 можуть використовуватись для виявлення світла та генерації з нього електричних сигналів. Це нагадує роботу нейронів, які активуються і обмінюються сигналами. Чип здатний захоплювати та обробляти візуальну інформацію в режимі реального часу.
«Цей експериментальний пристрій імітує здатність людського ока вловлювати світло та здатність мозку обробляти візуальну інформацію, дозволяючи йому миттєво відчувати зміни у навколишньому середовищі та створювати спогади без необхідності використання величезних обсягів даних та енергії. Сучасні цифрові системи, навпаки, дуже ненажерливі і не здатні справлятися зі зростанням обсягу та складності даних, що обмежує їхню здатність приймати правильні рішення в режимі реального часу», — пояснює Суміт Валіа.
У проведених експериментах пристрій фіксував зміни руху під час махання рукою без необхідності покадрової фіксації. Після виявлення змін пристрій зберігав ці події у вигляді спогадів.
«Ми продемонстрували, що атомарно тонкий дисульфід молібдену може точно відтворювати поведінку нейрона з витоком, що інтегрує та активує (LIF)
Колись ця розробка зможе покращити час реагування систем автоматизованих транспортних засобів та сучасних роботизованих систем. Як підкреслює Суміт Валіа, технологія нейроморфного зору з’явиться у подібних застосунках лише через багато років, дозволяючи автономним пристроям миттєво реагувати на зміни у навколишньому середовищі без необхідності додаткової обробки великої кількості даних.
Наразі команда займається масштабуванням експериментального однопіксельного пристрою до більшого масиву пікселів на основі MoS2. Команда планує розробити гібридні системи, які поєднають аналогову технологію з традиційною цифровою електронікою.
Група також вивчає матеріали, альтернативні MoS2, для розширення можливостей інфрачервоного діапазону. Це дало б змогу відстежувати глобальні викиди в режимі реального часу та визначати забруднюючі речовини, такі як токсичні гази, патогени та хімікати.
Результати дослідження опубліковані у журналі Advanced Materials Technologies
Джерело: SkiTechDaily