به گزارش خبرآنلاین، دانشمندان ژاپنی موفق به ساخت نوعی سیناپس هوش مصنوعی (AI synapse) شده‌اند که توانایی آن در تشخیص رنگ، تقریباً با چشم انسان برابری می‌کند. این دستاورد می‌تواند تحولی بزرگ در بینایی ماشین کم‌مصرف برای دستگاه‌هایی مانند گوشی‌های هوشمند، پهپادها و خودروهای خودران به‌وجود آورد.
این فناوری جدید، توسط تیمی از دانشگاه علوم توکیو (Tokyo University of Science) و به سرپرستی دکتر تاکاشی ایکونو، استاد مهندسی سامانه‌های الکترونیکی، توسعه یافته است.
سیناپس هوش مصنوعی چیست؟
سیناپس هوش مصنوعی (AI synapse) نوعی قطعه الکترونیکی الهام‌گرفته از سیناپس‌های زیستی در مغز انسان است که سیگنال‌ها را بسته به ورودی‌های نوری یا الکتریکی پردازش و تنظیم می‌کند. این فناوری قابلیت‌های یادگیری، حافظه و پردازش اطلاعات را در سامانه‌های هوش مصنوعی شبیه‌سازی می‌کند.
در این پروژه، پژوهشگران موفق شدند نوعی سیناپس اپتوالکترونیکی خودتامین بسازند که تنها با استفاده از نور عمل می‌کند و به هیچ منبع انرژی خارجی نیاز ندارد.
تیم تحقیقاتی با الهام از شیوه کارکرد مغز انسان، دو سلول خورشیدی حساس به رنگ (DSSC) را با طول‌موج‌های متفاوت طراحی کرد تا سیناپس بتواند رنگ‌ها را با دقت بالا تشخیص دهد و همزمان عملیات منطقی نیز انجام دهد. این سیناپس هنگام دریافت نور آبی، ولتاژ مثبت و در مواجهه با نور قرمز، ولتاژ منفی تولید می‌کند.
دکتر ایکونو می‌گوید: «برخلاف سیستم‌های معمول بینایی ماشین که نیازمند منابع محاسباتی و انرژی بالا هستند، مغز و چشم انسان با فیلتر کردن اطلاعات غیرضروری، پردازش بسیار کارآمدتری را انجام می‌دهند. ما باور داریم این فناوری، مسیر ساخت سامانه‌های بینایی ماشین کم‌مصرف و با دقت رنگ بالا، مشابه چشم انسان را هموار می‌سازد.»
دقتی نزدیک به چشم انسان
نتایج آزمایش‌ها نشان داد که این سیناپس می‌تواند رنگ‌ها را با دقت ۱۰ نانومتر در طیف نور مرئی تشخیص دهد. دقتی که تقریباً به اندازه چشم انسان است. در ادامه، تیم پژوهشی این فناوری را در یک سامانه محاسباتی مبتنی بر "مخزن محاسباتی" (Reservoir Computing) به کار گرفت و حرکات انسانی ثبت‌شده با رنگ‌های قرمز، سبز و آبی را تحلیل کرد. در حالی که سامانه‌های رایج نیاز به چندین حسگر نوری دارند، یک سیناپس به دقت شناسایی ۸۲ درصدی در تشخیص ۱۸ ترکیب مختلف از رنگ و حرکت دست پیدا می‌کند.
این سیناپس نوری هوشمند می‌تواند در طیف وسیعی از حوزه‌ها تحول ایجاد کند که چند نمونه از آن در زیر آمده است.
- خودروهای خودران: شناسایی تابلوها، چراغ‌ها و عابران با مصرف برق کمتر
- ابزارهای پوشیدنی سلامت: پایش علائمی مثل اکسیژن خون بدون مصرف بالای باتری
- گوشی‌های هوشمند و عینک‌های واقعیت مجازی: افزایش عمر باتری و پردازش تصویری سریع‌تر
- رباتیک و حسگرهای محیطی: تحلیل بصری پیشرفته در تجهیزات کم‌مصرف
با ترکیب دقت بالا، توانایی منطقی و خودتأمین بودن از نور، این سیناپس نوری نوآورانه یکی از امیدوارکننده‌ترین پیشرفت‌ها در حوزه مصرف بهینه انرژی در هوش مصنوعی است.
منبع: interestingengineering
۵۸۵۸
نظر شما