Недавняя разработка интеллектуального датчика, который имитирует зрительный нерв насекомых, работая на сверхвысоких скоростях и при малом энергопотреблении, предлагает широкие возможности расширения для различных инновационных технологий. Ожидается, что эта технология будет применяться в различных областях, включая транспорт, системы безопасности и защиты, внеся вклад как в промышленность, так и в общество.
19 февраля исследовательская группа KAIST под руководством профессора Кён Мин Кима из Департамента материаловедения и инженерии (DMSE) объявила об успешной разработке интеллектуального детектора движения путем объединения различных мемристорных устройств для имитации зрительного интеллекта зрительного нерва насекомых. . Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.
Благодаря последним достижениям в области технологий искусственного интеллекта системы технического зрения совершенствуются за счет использования искусственного интеллекта в различных задачах, таких как распознавание изображений, обнаружение объектов и анализ движения. Однако существующие системы машинного зрения обычно распознают объекты и их поведение по полученным сигналам изображения, используя сложные алгоритмы. Этот метод требует значительного объема трафика данных и более высокого энергопотребления, что затрудняет его применение в мобильных устройствах или устройствах Интернета вещей.
Между тем, известно, что насекомые способны эффективно обрабатывать визуальную информацию через цепь зрительного нерва, называемую элементарным детектором движения, что позволяет им обнаруживать объекты и распознавать их движение на продвинутом уровне. Однако имитация этого пути с использованием традиционной технологии кремниевых интегральных схем (КМОП) требует сложных схем, и поэтому ее реализация в реальных устройствах ограничена.
Исследовательская группа профессора Кён Мин Кима разработала интеллектуальный датчик обнаружения движения, который работает с высоким уровнем эффективности и на сверхвысоких скоростях. Устройство имеет простую структуру, состоящую всего из двух типов мемристоров и резистора, разработанного командой. Каждый из двух разных мемристоров выполняет функцию задержки сигнала, а также функцию интеграции и зажигания сигнала соответственно. С их помощью команда могла напрямую имитировать зрительный нерв насекомых, чтобы анализировать движение объектов.
Чтобы продемонстрировать его потенциал для практического применения, исследовательская группа использовала недавно разработанный детектор движения для разработки нейроморфной вычислительной системы, которая может предсказывать путь транспортного средства. Результаты показали, что устройство потребляло на 92,9% меньше энергии по сравнению с существующей технологией и предсказывало движение с большей точностью.
Профессор Ким сказал: «Насекомые используют свои очень простые системы визуального интеллекта, чтобы обнаруживать движение объектов на удивительно высокой скорости. Это исследование важно тем, что мы можем имитировать функции нерва с помощью мемристорного устройства.
«Устройства Edge AI, такие как мобильные телефоны с искусственным интеллектом, становятся все более важными. Это исследование может способствовать интеграции эффективных систем машинного зрения для распознавания движения, поэтому мы ожидаем, что оно будет применяться в различных областях, таких как беспилотные транспортные средства, транспортировка транспортных средств. системы, робототехника и машинное зрение».
