Про це повідомляє “Kreschatic” з посиланням на SciTechDaily
Інженери університету RMIT створили унікальний пристрій, що імітує роботу людського мозку, здатний миттєво реагувати на рухи, обробляти інформацію та зберігати зорові спогади без залучення зовнішніх обчислювальних систем. Цей нейроморфний чіп використовує принципи роботи людського ока і мозку, відкриваючи нові можливості для швидкої обробки зображень у робототехніці, автономних транспортних засобах та інших інтелектуальних системах. Завдяки використанню аналоґової обробки сигналів, пристрій демонструє високу енергоефективність порівняно із традиційними цифровими технологіями.
У центрі технології — тонкий шар молібдендісулфіду (MoS2), металевого сполучення товщиною в декілька атомів, який здатен не лише вловлювати світло, а й перетворювати його на електричні сигнали подібно до нейронів мозку. Завдяки цьому чіп миттєво реагує на зміни у навколишньому середовищі, запам’ятовує події та обробляє інформацію, що суттєво підвищує швидкість реакції пристрою в порівнянні з традиційними системами.
Принцип роботи нейроморфного пристрою
Нейроморфний чіп імітує основні функції людського ока — сприйняття світла, і мозку — обробку та збереження інформації. Він використовує аналогову обробку, що дозволяє виконувати складні зорові завдання, споживаючи при цьому значно менше енергії, ніж цифрові аналоги. Такий підхід дає змогу створювати швидкодіючі системи, які адаптуються до зміни середовища і приймають рішення майже миттєво.
Завдяки матеріалу MoS2, пристрій демонструє поведінку, схожу на нейронну активність — від детекції змін світла до формування пам’яті про події. Це відкриває перспективи для створення штучних нейронних мереж, що працюють подібно до мозку, забезпечуючи новий рівень інтеграції сенсорних і когнітивних процесів в одному чіпі.
Енергозбереження і потенціал застосування
Основною перевагою технології є значна економія енергії завдяки аналоґовому підходу, що відрізняється від енергозатратних цифрових систем. Ця властивість робить пристрій привабливим для використання в автономних транспортних засобах, де швидкість реагування і ефективність мають життєве значення. Крім того, технологія може застосовуватися в робототехніці для створення інтелектуальних машин, здатних природно взаємодіяти з людьми.
Детекція рухів відбувається без необхідності обробляти кожен кадр окремо, що значно знижує обсяг даних і прискорює реакцію. Цей принцип дозволяє зменшити затримки у прийнятті рішень, що критично для безпеки та ефективності в реальному часі.
Розширення можливостей і масштабування
Зараз команда розробників працює над розширенням одно-піксельного прототипу до більшої матриці пікселів, що дозволить застосовувати технологію у складніших зорових системах. Науковці також планують інтегрувати аналоґову технологію з цифровими платформами, створюючи гібридні системи для оптимізації обробки інформації і зниження споживання енергії.
Подальші дослідження охоплюють пошук матеріалів, здатних розширити спектр дії пристрою на інфрачервоне світло, що відкриє можливості для моніторингу навколишнього середовища, відстеження забруднень та виявлення шкідливих речовин у реальному часі.
Значення для майбутнього технологій
Нейроморфні системи наближають комп’ютерні технології до природних процесів, роблячи їх більш адаптивними і ефективними. Такий чіп здатен революціонізувати область автономних систем і робототехніки, значно покращуючи швидкість і якість прийняття рішень. Водночас він відкриває нові горизонти в розробці штучного інтелекту, який працюватиме ближче до людських способів сприйняття і обробки інформації.
Гібридні технології поєднують переваги класичних обчислень і новаторських аналогових рішень, що забезпечує максимальну продуктивність і ефективність. Це важливий крок до створення безпечніших, розумніших і більш енергоефективних пристроїв у різних сферах життя.
Нагадаємо, раніше ми писали про те, чому студенти вразливі перед штучним інтелектом і як університети можуть це змінити.
