苏密特生活的教授(左)和博士研究员Aishani Mazumder示范(使用可见光)的研究小组的实验,使用紫外线。信贷:皇家墨尔本理工大学
研究人员创建了一个小装置,“看到”和创造人类记忆以类似的方式,在一个有前途的一步让应用程序可以快速的一天,在自动驾驶汽车等复杂的决策。
神经形态的发明是一个单芯片通过传感元件,掺杂氧化铟,数千次比人的头发细,不需要外部操作部分。
皇家墨尔本理工大学工程师领导的工作,贡献从迪肯大学和墨尔本大学的研究人员。
团队的工作装置,研究了捕获,流程和商店的视觉信息。掺杂氧化铟与精密工程,设备模拟人眼捕捉光线的能力,打包和传输信息,如光学神经,并将它存储在内存系统像我们的大脑。
总的来说,这些功能可以使超快的决策、团队说。
组长苏密特生活的教授说这个新设备可以执行所有必要的功能——传感、创建和处理信息,并留住记忆,而不是依赖于外部能源密集型计算,从而防止实时决策。
神经形态视觉芯片(左)在一个示范(可见光)的实验中,使用紫外线。信贷:皇家墨尔本理工大学
”一个小设备上执行所有这些功能已经被证明是一个巨大的挑战,直到现在,“说从工程学院生活。
“我们做实时决策可能与我们的发明,因为它不需要处理大量的不相关的数据和不被数据传输减慢单独的处理器。”
什么团队实现和技术是如何工作的呢?
新设备能够证明的能力保留信息的时间更长,比之前报道的设备,而不需要频繁的刷新记忆的电信号。这种能力可以显著减少能源消耗和提高设备的性能。
他们的发现和分析发表在先进功能材料。
第一作者和RMIT博士研究员Aishani Mazumder说人类的大脑使用模拟处理,使得它快速高效地处理信息使用最少的能源。
“相比之下,数字处理能源和碳强度,和抑制快速信息采集和处理,”她说。
“神经形态视觉系统被设计成使用类似的模拟人类大脑处理,可以大大减少所需的能量来执行复杂的视觉任务相比,今天的技术。”
潜在的应用是什么?
RMIT大学教授苏密特生活在他的实验室里。信贷:皇家墨尔本理工大学
该团队使用紫外线作为他们的实验的一部分,并正在努力扩大这项技术进一步对可见光和红外线,许多可能的应用,如仿生视觉,在危险的环境中自主操作,保质期评估食品和先进的取证。
“想象一个无人驾驶汽车,可以看到和认识对象的道路上以同样的方式,驾驶员可以或者能够能够迅速探测和跟踪太空垃圾。这可能与神经形态视觉技术。”
生活说神经形态系统可以适应新的情况随着时间的推移,变得更高效的更多的经验。
“传统的计算机视觉系统——不能像神经形态能小型化技术,通常与特定的规则和程序不能适应那么容易,”他说。
“神经形态机器人有可能长期自主运行,在危险的情况下,工人们暴露于可能的塌方,爆炸和有毒空气。”
人眼视网膜只有一个捕获整个图像,然后由大脑处理来识别对象,颜色和其他视觉特性。
团队的设备模拟视网膜的功能通过使用单个元素图像传感器捕获、存储和处理视觉信息在一个平台上,生活的说。
”人类的眼睛是特别善于应对周围环境的变化在一个更快、更有效的方法比目前相机和电脑,”他说。
“灵感来自眼睛,我们多年来一直致力于创建一个相机,拥有类似的能力,通过神经工程的过程。”
对研究的支持
团队使用微纳米研究设施和显微镜和显微分析研究设施在此生。
工作也是澳大利亚研究理事会和国家支持的计算基础设施。
团队的研究,长时间持续的光电流在3 nm薄掺杂氧化铟综合光传感和传感器神经形态计算”,发表在先进功能材料(DOI: 10.1002 / adfm.202303641)。