Прорив учених у створенні штучного зору

У новому дослідженні, опублікованому в журналі Science Advances, американські вчені повідомляють про розробку новітнього нанорозмірного пристрою, що функціонує як зорова кора головного мозку людини, який у подальшому допоможе створювати механізми, що використовують штучний інтелект для імітації функції людського розуму.

Дослідники говорять, що їхня нова робота – це маленький крок до створення нейроморфних комп'ютерів, які можуть одночасно обробляти і запам'ятовувати інформацію. У майбутньому цей винахід допоможе створювати роботів, які будуть здатні мислити так, як люди. Великою перевагою розробленого пристрою є суттєва економія ним енергії, витрачена на обробку даних, а також часу, необхідного для обчислень.

Нову технологію буде також застосовано в безпілотниках, які зможуть самостійно літати у віддалених місцях і виявляти людей в різних небезпечних ситуаціях. Дослідники кажуть, що проблема із сучасними безпілотниками полягає в тому, що їм необхідне підключення до віддалених серверів для розпізнавання зображень, які вони сканують оком камери. Новий пристрій робить цей безпілотник по-справжньому автономним, оскільки він зможе бачити, як людина.

Завдяки більш раннім дослідженням вченим вдалося створити камеру, яка може створювати зображення спостережуваного, а потім завантажувати його для обробки і розпізнавання зображень на сервер. Нинішній пристрій, за словами фахівців, не тільки бачить зображення, а й миттєво розпізнає його.

Як стверджують дослідники, цей пристрій також може бути надзвичайно корисним для оборонних цілей, оскільки дозволить солдатам краще бачити на полі бою. Інша потенційна перевага полягає в тому, що пристрій може виявляти, розпізнавати і відновлювати зображення при надзвичайно низькому енергоспоживанні, що робить його придатним для довгострокового використання в польових умовах.

Передове досягнення ґрунтується безпосередньо на здатності вирощувати нанорозмірні квантові точки перовскіту, що реагують на світло (рідкісний мінерал, титанат кальцію), на графені – двовимірному шарі атомів вуглецю. Новий пристрій використовує основні переваги графену і квантових точок, усуваючи їх слабкі сторони. Попередні спроби зробити це полягали в нанесенні тонкої плівки перовскіту на графен, проте в даному дослідженні була застосована нова для оптоелектроніки технологія, при якій пі-електронні хмари елементів перовскіту і графену перекриваються, забезпечуючи значно поліпшену передачу заряду.

Квантові точки перовскіту захоплюють падаюче світло, перетворюють його на електричний заряд і переносять цей заряд одразу в одному безшовному потоці на лист графену. Отже, весь ультратонкий пристрій являє собою плівку завтовшки приблизно 1/10000 людської волосини з кращою чутливістю у своєму класі пристроїв.

Учені випробували пристрій в експериментах з розпізнавання облич. Вони були призначені тільки для перевірки того, наскільки добре нейроморфні обчислення допомагають машині бачити і розпізнавати об'єкти. Коли пристрою показували фотографії різних людей, щоразу він безпомилково їх ідентифікував.