微型神經(jīng)形態(tài)設(shè)備模擬人類視覺和記憶

澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)展示了一種捕捉、處理和存儲(chǔ)視覺信息的神經(jīng)形態(tài)設(shè)備。這種小型設(shè)備可用與人類相似的方式“看”并形成記憶，這項(xiàng)進(jìn)步朝著開發(fā)出能做快速、復(fù)雜決策的應(yīng)用程序（例如在自動(dòng)駕駛汽車中）邁出了一大步。相關(guān)研究14日發(fā)表于《先進(jìn)功能材料》雜志。

這種神經(jīng)形態(tài)設(shè)備是一種由摻雜氧化銦傳感元件實(shí)現(xiàn)的單芯片，厚度僅為人類頭發(fā)絲的數(shù)千分之一，不需要外部部件就能運(yùn)作。該設(shè)備模仿了人眼捕捉光線的能力，像視神經(jīng)一樣預(yù)先打包和傳輸信息，并像人類大腦一樣在記憶系統(tǒng)中存儲(chǔ)和分類信息。這些功能可使其實(shí)現(xiàn)超快決策。

與此前已知設(shè)備相比，新設(shè)備能夠在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保留信息，不需要頻繁的電信號(hào)來刷新記憶。這一能力顯著降低了能耗，并提高了設(shè)備的性能。

人眼只有一個(gè)視網(wǎng)膜，可以捕捉整個(gè)圖像，然后由大腦進(jìn)行處理，以識(shí)別物體、顏色和其他視覺特征。研究團(tuán)隊(duì)從人眼中汲取靈感，創(chuàng)造出具有類似功能的“相機(jī)”。該設(shè)備通過使用單一元素圖像傳感器來模擬視網(wǎng)膜的功能，這些傳感器在一個(gè)平臺(tái)上捕獲、存儲(chǔ)和處理視覺信息。

神經(jīng)形態(tài)視覺系統(tǒng)使用類似于人腦的模擬處理，與目前的技術(shù)相比，可以大大減少執(zhí)行復(fù)雜視覺任務(wù)所需的能量。

該團(tuán)隊(duì)表示，如果將這項(xiàng)技術(shù)從目前使用的紫外光擴(kuò)展到可見光和紅外光，還能應(yīng)用于更多領(lǐng)域或場(chǎng)景，如仿生視覺、危險(xiǎn)環(huán)境中的自主操作、食品保質(zhì)期評(píng)估和法醫(yī)學(xué)。此外，神經(jīng)形態(tài)機(jī)器人有望在可能發(fā)生塌方、爆炸和存在有毒氣體的危險(xiǎn)環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間自主運(yùn)行。