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韩研究人员借助视网膜紫外线传感器突破神经形
发布日期:2020-08-01

近来,韩国首尔国立大学和仁荷大学的研讨人员最近开发了一种视网膜激起的光子突触,该突触或许有助于进一步开发感官AI体系。可是,这并不是从人体生理学中罗致创意的第一个打破。

在该篇文章中,评论了扩展“传感器”和“电池”意义的最新研讨,了解了一种称为“ AISkin”的水凝胶物质,该物质在仿照人类皮肤的柔韧性和耐用性的一起,能够充任传感器。另一个实例是“芯片上的器官”或能够重建中心生理功用的芯片。研讨人员发现了视网膜激起的光子突触,启动了该项目,以应对软件和硬件中神经网络的缺点。

神经形状规划的必要性

履行神经网络能够在软件或硬件中完结,但每个都有自己的问题。依据软件的神经网络履行体系具有自习惯和学习的才能,由于软件自身是可重写的。但是,软件履行往往触及很多的指令,这大大增加了履行时刻。

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一级神经处理体系图。图片由加利福尼亚理工学院的Carver A. Mead供给

运用硬件AI加速器能够削减履行时刻,但它们也有自己的问题。一般来说,人工智能加速器十分拿手履行带有加权函数的神经网络方式,但不能在硬件层面重新配置。

这是神经形状规划呈现的当地。经过仿制神经元在大脑中的工作方法,使神经元能够建立新的联络,体系能够运转一个人工智能体系,并在飞翔中改进其行为。包括英特尔在内的首要半导体公司都留意到了这项强壮的技能。英特尔现已运用神经形状技能来规划Loihi,这是“具有片上学习功用的多核处理器”功用。

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Loihi是一种自学的神经形状研讨芯片。图片由英特尔供给

但是,传统的硅不允许轻易地移除晶体管之间的电气衔接。尽管FPGAs能够经过动态改动逻辑块的衔接方法来仿照这种行为,但它依然不能正确地仿照神经元的行为,特别是考虑到履行动态改变所需的支撑硬件。

视网膜紫外线传感器

首尔国立大学和韩国仁荷大学的研讨人员开发了一种依据氮化碳的视网膜紫外传感器,以处理传感器相关人工智能运用中的问题。在他们的研讨中,研讨人员解说说,依据他们的估量,光敏神经形状电子学是“下一代智能传感器运用的中心技能”。

研讨人员进一步解说说,光敏神经形状电子学“能够有效地仿制生物突触的功用,并勘探各种外部光信息。”

听说,由于碳氮化物纳米点,该传感器能够挑选性地呼应紫外光。碳氮化物纳米点被用作晶体管中的浮栅,并表现出相似于眼睛中的神经元的呼应。

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人工光敏神经形状设备被规划成仿照生物视网膜。图片由首尔国立大学供给

紫外层对光的灵敏波长在100nm到400nm之间,是一个对人体健康有害的紫外波段。相似神经元式传感器背面的理念是,包括传感器的智能体系能够随时习惯其环境。

尽管典型的传感器会记载即时水平,但随着时刻的推移,该传感器会将电子存储在其浮栅中,作为一种存储器。因而,晶体管的传导将直接对应于曝光。这是一种简略的数据处理方式,晶体管的输出能够直接耦合到仿照电路,然后消除了对处理器的需求。

将来会看到这种技能吗?

首尔国立大学的李泰宇教授解说了相关的运用,“咱们或许会在其间看到这项正在开展的技能。这个智能体系渠道将广泛适用于能够主动习惯不断改变的光剂量环境的先进电子皮肤、能够挑选性操控强紫外线透射率的智能窗口,能够勘探和阻挠有害紫外线的智能眼镜、智能传感器、软性人形机器人的人工视网膜,以及与生物视神经相容的神经假体。”

这项新技能的终究目标与博世新推出的虚拟遮阳板相似,后者运用液晶面板、人工智能算法和液晶技能来挑选性滤光或遮挡光线,在不阻碍驾驶员视野的情况下遮挡驾驶员的眼睛。

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博世的虚拟遮阳板选用LCD面板,人工智能算法和液晶技能。图片由博世供给

神经形状体系能够被认为是仿照电路,其特性随环境的改变而改变。比如忆阻器之类的组件将成为神经形状电路的要害,由于无需处理器即可更改其特性。

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