محققان یک دستگاه تک تراشه ای ساخته اند که توانایی چشم انسان برای ضبط، پردازش و ذخیره داده های بصری را تقلید می کند.

 محققان دستگاه کوچکی ساخته‌اند که به روشی مشابه انسان‌ها را می‌بیند و خاطرات ایجاد می‌کند.

اختراع نورومورفیک یک تراشه منفرد است که توسط یک عنصر حسگر، اکسید ایندیوم فعال می‌شود، که هزاران بار نازک‌تر از موی انسان است و برای کار کردن به هیچ بخش خارجی نیاز ندارد. مهندسان دانشگاه RMIT در استرالیا این کار را با مشارکت محققان دانشگاه دیکین و دانشگاه ملبورن رهبری کردند. با مهندسی دقیق اکسید ایندیوم، این دستگاه توانایی چشم انسان برای گرفتن نور را تقلید می کند، اطلاعات را مانند یک عصب نوری از قبل بسته بندی و انتقال می دهد و آن را در یک سیستم حافظه ذخیره و طبقه بندی می کند، مانند روشی که مغز ما می تواند. تیم می‌گوید در مجموع، این توابع می‌توانند تصمیم‌گیری فوق‌العاده سریع را فعال کنند.

پروفسور Sumeet Walia، رهبر تیم، گفت که دستگاه جدید می تواند تمام عملکردهای لازم را انجام دهد - حس کردن، ایجاد و پردازش اطلاعات، و حفظ خاطرات - به جای اتکا به محاسبات خارجی انرژی بر، که از تصمیم گیری بلادرنگ جلوگیری می کند. Walia از دانشکده مهندسی RMIT گفت: «انجام همه این عملکردها در یک دستگاه کوچک تا به حال یک چالش بزرگ بوده است.

"ما با اختراع خود امکان تصمیم گیری بلادرنگ را ایجاد کرده ایم، زیرا نیازی به پردازش مقادیر زیادی از داده های نامربوط ندارد و با انتقال داده ها به پردازنده های جداگانه کند نمی شود."

 تیم به چه چیزی دست یافت و فناوری چگونه کار می کند؟

 دستگاه جدید قادر بود بدون نیاز به سیگنال های الکتریکی مکرر برای تازه کردن حافظه، توانایی نگهداری اطلاعات را برای مدت طولانی تری نسبت به دستگاه های گزارش شده قبلی نشان دهد. این قابلیت مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش داده و عملکرد دستگاه را افزایش می دهد.

یافته ها و تجزیه و تحلیل آنها در Advanced Functional Materials منتشر شده است. آیشانی مازومدر، نویسنده اول و محقق دکترای RMIT، گفت که مغز انسان از پردازش آنالوگ استفاده می‌کند که به او اجازه می‌دهد با حداقل انرژی، اطلاعات را به سرعت و کارآمد پردازش کند. او گفت: "در مقابل، پردازش دیجیتال انرژی و کربن فشرده است و مانع از جمع آوری و پردازش سریع اطلاعات می شود."

سیستم‌های بینایی نورومورفیک برای استفاده از پردازش آنالوگ مشابه مغز انسان طراحی شده‌اند که می‌تواند میزان انرژی مورد نیاز برای انجام کارهای بصری پیچیده را در مقایسه با فناوری‌های امروزی کاهش دهد.

کاربردهای بالقوه چیست؟

 این تیم از نور ماوراء بنفش به عنوان بخشی از آزمایش‌های خود استفاده کردند و در تلاش هستند تا این فناوری را حتی بیشتر برای نور مرئی و مادون قرمز گسترش دهند - با بسیاری از کاربردهای ممکن مانند دید بیونیک، عملیات مستقل در محیط‌های خطرناک، ارزیابی‌های ماندگاری مواد غذایی و پزشکی قانونی پیشرفته.

یک خودروی خودران را تصور کنید که می تواند اشیاء موجود در جاده را به همان روشی که یک راننده انسانی می تواند یا قادر به تشخیص سریع و ردیابی زباله های فضایی است، ببیند و تشخیص دهد. این با فناوری بینایی نورومورفیک امکان پذیر خواهد بود. ولیا گفت که سیستم‌های نورومورفیک می‌توانند در طول زمان با موقعیت‌های جدید سازگار شوند و با تجربه بیشتر کارآمدتر شوند. او گفت: «سیستم‌های بینایی رایانه‌ای سنتی - که نمی‌توانند مانند فناوری نورومورفیک کوچک شوند - معمولاً با قوانین خاصی برنامه‌ریزی می‌شوند و نمی‌توانند به راحتی با آن سازگار شوند.

او گفت: «چشم انسان در واکنش به تغییرات محیط اطراف به روشی سریع‌تر و بسیار کارآمدتر از دوربین‌ها و رایانه‌های کنونی مهارت فوق‌العاده‌ای دارد. با الهام از چشم، ما چندین سال است که روی ایجاد دوربینی با توانایی‌های مشابه، از طریق فرآیند مهندسی نورومورفیک کار می‌کنیم.

این تیم از مرکز تحقیقات میکرو نانو و مرکز تحقیقات میکروسکوپی و میکروآنالیز در RMIT استفاده کردند.

برای مشاهده منبع کلیک کنید.