Японские ученые разработали инновационный синапс искусственного интеллекта, который распознает цвета почти так же хорошо, как человеческий глаз, что обещает большие успехи в области энергоэффективного визуального распознавания для смартфонов, беспилотных летательных аппаратов и автономных транспортных средств.

Результаты нового исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

Исследовательская группа Токийского научного университета разработала автономное оптоэлектронное устройство, которое работает исключительно от света, чтобы удовлетворить высокие требования современных систем машинного зрения к энергопотреблению, хранилищу и вычислениям.

Исследование, проведенное доцентом Такаши Икуно с кафедры разработки электронных систем в Школе передовых технологий университета, было вдохновлено зрительной системой человека, которая, по их словам, очень эффективно фильтрует визуальные данные.

Сообщается, что устройство имитирует то, как биологические синапсы, которые представляют собой специализированные соединения между двумя нейронами или между нейроном и клеткой-мишенью, реагируют на визуальные стимулы. Разница, по словам исследователей, заключается в том, что оно полностью работает на солнечном свете.

Для проведения исследования команда ученых объединила два солнечных элемента, чувствительных к красителям, и спроектировала каждый из них таким образом, чтобы он реагировал на разные длины волн света. Они не только распознают цвета, но и генерируют необходимые электрические сигналы без внешнего источника питания.

Чтобы проверить его работоспособность в реальных условиях, ученые использовали синапс в вычислительной сети физического хранилища для распознавания различных движений человека, записанных красным, зеленым и синим цветами.

К их удивлению, устройство достигло 82-процентной точности в 18 различных комбинациях цвета и движения, используя всего один синапс, по сравнению с несколькими фотодиодами, которые требуются в обычных системах.

Команда считает, что такое сочетание высокого цветового разрешения, логических возможностей и функции автономного питания открывает путь к новым возможностям для искусственного интеллекта нового поколения и сенсорных технологий, которые применяются в самых разных отраслях промышленности.