Zinātnieki radījuši mākslīgu aci: energoneatkarīgs sinapse redz krāsas kā cilvēks

Robota acīm: energoneatkarīgs mākslīgais sinapse, kas redz kā cilvēks

Zinātnieki ir pavēruši jaunu lapu mašīnredzes attīstībā! Tokijas Zinātnes universitātes pētnieku komanda ir radījusi patiesi apbrīnojamu ierīci – mākslīgu sinapsi, kas spēj redzēt pasauli ar cilvēka acīm salīdzināmu precizitāti un, pats galvenais, darboties pilnīgi neatkarīgi no ārējiem enerģijas avotiem, izmantojot tikai saules gaismu.

Risinājums mašīnredzes enerģijas dilemmai

Mūsdienu mašīnredzes sistēmas, lai arī neticami spējīgas, saskaras ar nopietnu šķērsli – milzīgu enerģijas patēriņu. Iedomājieties autonomus transportlīdzekļus, dronus vai pat viedtālruņus; to spēju apstrādāt vizuālo informāciju ierobežo nepieciešamība pēc jaudīgiem procesoriem un lielas enerģijas. Taču docenta Takasi Ikuno vadītās komandas izstrādājums atrisina šo sāpīgo problēmu. Integrējot divus atšķirīgus saules elementus, sinapse pati ražo sev nepieciešamo enerģiju, kļūstot par patiesu energoefektivitātes brīnumu.

Redze un spriestspēja vienā ierīcē

Šis mākslīgais sinapse nav tikai energoefektīvs; tas ir arī neticami precīzs. Ierīce spēj atšķirt krāsas ar izšķirtspēju, kas sasniedz 10 nanometrus visā redzamajā spektrā – tas patiešām ir tuvu cilvēka acs izsmalcinātajām spējām! Vēl pārsteidzošāk, sinapse demonstrē bipolāras reakcijas: zilganā gaisma rada pozitīvu spriegumu, bet sarkanā – negatīvu. Šī unikālā īpašība ļauj veikt sarežģītas loģiskas operācijas, kas parasti prasītu daudz vairāk komponentu. Tas ir kā apvienot redzi ar elementāru 'domāšanu' vienā miniatūrā čipā.

Precizitāte reālajā pasaulē

Lai pārbaudītu ierīces spējas, zinātnieki veica eksperimentus ar cilvēka kustību atpazīšanu, izmantojot sarkanu, zaļu un zilu gaismu. Rezultāti ir iedvesmojoši: sistēma sasniedza 82% precizitāti, klasificējot 18 dažādas krāsu un kustību kombinācijas. Iedomājieties, cik liels sasniegums tas ir – viena ierīce paveic to, kam tradicionāli būtu vajadzīgi daudzi atsevišķi fotodiodi!

Plašās pielietojuma iespējas

Šīs tehnoloģijas potenciāls ir gandrīz neierobežots, pavērt jaunas iespējas daudzās jomās. Autonomajos transportlīdzekļos tā varētu dramatiski uzlabot luksoforu, ceļa zīmju un šķēršļu atpazīšanas efektivitāti, vienlaikus samazinot sistēmas kopējo enerģijas patēriņu. Medicīnā tā varētu iedarbināt nākamās paaudzes valkājamas ierīces, kas nepārtraukti monitorē vitāli svarīgus rādītājus ar minimālu enerģijas nepieciešamību. Patērētāju elektronikā šī tehnoloģija ļautu radīt viedtālruņus un papildinātās vai virtuālās realitātes austiņas ar ievērojami ilgāku akumulatora darbības laiku, nezaudējot attēlu atpazīšanas funkcijas. Doktors Ikuno ar entuziasmu norāda, ka šī izstrādne ir milzīgs solis ceļā uz energoefektīvām mašīnredzes sistēmām, kuru krāsu atšķiršanas spējas ir patiesi tuvas cilvēka spējām. Tas atver aizraujošas perspektīvas optiskajiem sensoriem bezpilota automašīnās, mazjaudas biometriskajiem sensoriem medicīnā un jaudīgām, bet pārnēsājamām atpazīšanas ierīcēm.