Устройство имитирует клетки мозга, используемые для зрения

Исследователи из Университета Центральной Флориды пытаются сократить разрыв между человеческим и машинным разумом.

В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, исследовательская группа UCF показала, что, объединяя два многообещающих наноматериала в новую надстройку, они могут создать наноразмерное устройство, которое имитирует нейронные пути клеток мозга, используемые для человеческого зрения. 

«Это первый шаг к разработке нейроморфных компьютеров – процессоров, которые могут одновременно обрабатывать и запоминать информацию», – сказал Джаян Томас, доцент в Технологическом центре нанотехнологий UCF и на кафедре материаловедения и инженерии. «Это поможет сократить время и энергию, необходимые для обработки. В будущем это изобретение может помочь сделать роботов, которые могут мыслить как люди».

Томас руководил исследованиями в сотрудничестве с Таней Рой, доцентом в Технологическом центре нанотехнологий UCF, и другими в Технологическом центре нанотехнологий UCF и Департаменте материаловедения и инженерии.

Рой сказала, что потенциально эту технологию можно применить к спасательным дронам.

«Представьте себе беспилотный летательный аппарат, который может летать без руководства в отдаленные горные районы и находить застрявших альпинистов», – сказала Рой. «Сегодня это трудно, поскольку этим беспилотникам нужно подключение к удаленным серверам, чтобы определить, что они сканируют камерами. Наше устройство делает этот беспилотник по-настоящему автономным, потому что он может видеть как человек».

«Ранее исследования создали камеру, которая захватывала изображение и отправляла его на сервер для распознавания, но наша группа создала одно устройство, которое имитирует функции глаза и мозга», – сказала она. «Наше устройство может распознать изображение на месте».

«Из-за природы надстройки, она демонстрирует эффект памяти с помощью света. Это похоже на клетки мозга человека, связанные со зрением. Разработанные нами оптоэлектронные синапсы очень важны для мозговых, нейроморфных вычислений. Такая сверхструктура определенно приведет к новым направлениям в разработке ультратонких оптоэлектронных устройств».

«Такие функции также могут быть использованы для улучшения зрения солдат на поле боя», – говорит Рой. «Кроме того, наше устройство может распознавать, обнаруживать и восстанавливать изображение наряду с чрезвычайно низким энергопотреблением, что делает его пригодным для долгосрочного развертывания в полевых приложениях».

По словам Томаса, чтобы проверить способность своего устройства видеть объекты с помощью нейроморфных вычислений, исследователи использовали его в экспериментах по распознаванию лиц.

«Эксперимент по распознаванию лиц был предварительным тестом для проверки наших оптоэлектронных нейроморфных вычислений», – сказал Томас. «Поскольку наше устройство имитирует клетки мозга, связанные со зрением, распознавание лиц является одним из наиболее важных тестов».

Они обнаружили, что устройство способно успешно распознавать портреты четырех разных людей. Исследователи заявили, что планируют продолжить совместную работу по усовершенствованию устройства.

Источник

Интересное по теме