Создан нейроморфный чип, имитирующий зрение человека
Австралийские инженеры из Университета RMIT разработали миниатюрный нейроморфный чип, который одновременно видит, обрабатывает и хранит визуальную информацию — почти так же, как это происходит в человеческом глазу и мозге.
Почему этот чип называют революционным
Обычные системы машинного зрения работают по принципу конвейера: камера ловит изображение, потом передает данные на отдельный процессор, а тот уже анализирует. Из-за этого возникают задержки и тратится много энергии. Новый чип ломает эту схему. Он объединяет все этапы — захват света, обработку сигнала и память — в одном крошечном устройстве.
Материал, из которого сделали чувствительный слой, — легированный оксид индия. Этот слой в тысячи раз тоньше человеческого волоса. Он реагирует на свет и способен надолго сохранять увиденную информацию без постоянных электрических «напоминаний».
Как чип имитирует природу зрения
Руководитель исследования профессор Сумит Валиа объяснил основную задачу так:
«Благодаря нашему изобретению стало возможным принятие решений в режиме реального времени, поскольку системе не нужно обрабатывать большие объемы нерелевантных данных, и ее работа не замедляется передачей данных на отдельные процессоры».
Результаты исследования опубликованы в авторитетном журнале Advanced Functional Materials. Первый автор работы, аспирантка Айшани Мазумдер, подчеркнула, что технология вдохновлена работой мозга:
«Нейроморфные системы зрения разработаны с использованием аналоговой обработки, аналогичной той, что происходит в человеческом мозге, что может значительно снизить количество энергии, необходимой для выполнения сложных визуальных задач, по сравнению с современными технологиями».
Где это можно применить
Разработчики видят будущее чипа в автономных автомобилях, роботах, которые работают без человека, и системах мониторинга в опасных или труднодоступных местах. Чип позволит быстро распознавать объекты, адаптироваться к меняющейся обстановке и работать долгое время без мощной внешней вычислительной инфраструктуры.
Возможные сферы — от обычного транспорта и промышленной инспекции до криминалистики и наблюдения в экстремальных условиях. Благодаря встроенной памяти устройство может «учиться» на опыте, как биологические системы.
Текущие результаты и планы
Пока чип успешно протестировали с ультрафиолетовым светом. Следующий шаг — расширить его возможности на видимый и инфракрасный диапазон, чтобы использовать в самых разных реальных сценариях.
Для создания чипа использовали современное оборудование нанофабрикации и микроскопии в лабораториях RMIT. Проект поддержали Австралийский исследовательский совет и Национальная вычислительная инфраструктура. Ученые надеются, что такой подход позволит создавать более компактные, быстрые и энергоэффективные системы искусственного зрения, которые будут ближе к тому, как работает человек.
