Глазами робота: учёные создали энергонезависимый искусственный синапс, который видит как человек

Учёные Токийского университета науки разработали энергонезависимый искусственный синапс, способный различать цвета с разрешением, приближающимся к возможностям человеческого глаза.

Разработка, созданная командой под руководством доцента Такаши Икуно, решает одну из ключевых проблем современных систем машинного зрения: высокое энергопотребление при обработке больших объёмов визуальной информации. Существующие системы требуют значительных вычислительных ресурсов и энергии, что ограничивает их применение в компактных устройствах, таких как смартфоны, беспилотники или автономные автомобили. Искусственный синапс решает эту проблему благодаря интеграции двух различных солнечных элементов, устраняя необходимость во внешних источниках питания.

^[1]

Устройство демонстрирует впечатляющие характеристики. Синапс способен различать цвета с разрешением 10 нанометров по всему видимому спектру, что сопоставимо с возможностями человеческого глаза. Более того, он демонстрирует биполярные реакции: генерирует положительное напряжение под воздействием синего света и отрицательное — под воздействием красного. Это позволяет выполнять сложные логические операции, которые обычно требуют нескольких устройств.

В экспериментах устройство успешно распознавало различные движения человека, записанные в красном, зелёном и синем свете. Система достигла точности 82% при классификации 18 различных комбинаций цветов и движений, используя одно устройство вместо множества фотодиодов, необходимых в традиционных системах.

Потенциальные области применения данной технологии обширны. В автономных автомобилях она может повысить эффективность распознавания светофоров, дорожных знаков и препятствий. В здравоохранении — обеспечить работу носимых устройств для мониторинга жизненно важных показателей с минимальным энергопотреблением. Для потребительской электроники — позволить создавать смартфоны и гарнитуры дополненной или виртуальной реальности с существенно улучшенным временем автономной работы при сохранении функций распознавания изображений. Доктор Икуно подчёркивает, что данная разработка приближает создание энергоэффективных систем машинного зрения с возможностями цветового различения, близкими к человеческим. Это открывает перспективы для применения в оптических датчиках беспилотных автомобилей, маломощных биометрических датчиках в медицине и портативных устройствах распознавания.

Источник ^[2]