Bidh luchd-rannsachaidh a’ leasachadh mothaiche optigeach gus atharrais air sùilean daonna

Tha luchd-rannsachaidh aig Oilthigh Stàite Oregon air sealltainn gu bheil comas innleachdas fuadain a’ dèanamh atharrais air daoine le sensor optigeach ùr. Tha an sensor optigeach seo nas fheàrr air a bhith ag atharrais air comas sùil an duine atharrachaidhean fhaicinn san raon lèirsinneach aige.

Tha buaidh mhòr aig an leasachadh air raointean leithid aithneachadh ìomhaigh, robotics, agus AI.

Chaidh an rannsachadh, a bha air a stiùireadh le neach-rannsachaidh Colaiste Innleadaireachd OSU John Labram agus oileanach ceumnachaidh Cinthya Trujillo Herrera, fhoillseachadh na bu thràithe sa mhìos seo ann an Litrichean Fiosaig Gnìomhaichte. 

Innealan Sùil Daonna roimhe 

Tha luchd-rannsachaidh air feuchainn roimhe seo ri seòrsachan innealan sùla daonna a leasachadh, ris an canar cuideachd mothachaidhean retinomorphic, agus bhiodh iad gu tric a’ cleachdadh bathar-bog no bathar-cruaidh iom-fhillte. Ach, bidh an inneal ùr seo a’ cleachdadh sreathan ultrathin de semiconductors perovskite, a tha air aire a tharraing san àm a dh’ fhalbh air sgàth an comas a bhith aca airson cleachdadh lùth na grèine. Nuair a bhios iad fosgailte do sholas, bidh na sreathan ultrathin sin ag atharrachadh bho insuladairean dealain làidir gu stiùirichean làidir.

Tha Labram na àrd-ollamh cuideachaidh ann an innleadaireachd dealain agus saidheans coimpiutaireachd, agus tha e a’ stiùireadh an rannsachaidh le taic bhon National Science Foundation.

“Faodaidh tu smaoineachadh air mar aon piogsail a’ dèanamh rudeigin a dh ’fheumadh microprocessor an-dràsta,” thuirt Labram.

Thathas an dùil gum bi an ath ghinealach de AI air a stiùireadh le coimpiutairean neuromorphic, gu sònraichte ann an tagraidhean leithid carbadan fèin-riaghailteach, innealan-fuadain, agus aithneachadh ìomhaigh adhartach. Bidh coimpiutairean neuromorphic a’ dèanamh atharrais air na lìonraidhean co-shìnte ann an eanchainn an duine, fhad ‘s a bhios coimpiutairean traidiseanta a’ làimhseachadh fiosrachadh ann an òrdugh.

“Tha daoine air feuchainn ri seo ath-riochdachadh ann am bathar-cruaidh agus tha iad air a bhith reusanta soirbheachail," thuirt Labram. “Ach, eadhon ged a tha na h-algorithms agus an ailtireachd a chaidh an dealbhadh gus fiosrachadh a phròiseasadh a’ fàs nas coltaiche ri eanchainn daonna, tha am fiosrachadh a gheibh na siostaman sin fhathast air a dhealbhadh gu co-dhùnadh airson coimpiutairean traidiseanta. ”

Tha seo uile a’ ciallachadh gu bheil feum aig coimpiutair air sensor ìomhaigh gus a bhith na shùil dhaonna, anns a bheil timcheall air 100 millean neach-togail dhealbhan. A dh’ aindeoin an àireamh mhòr seo, chan eil anns an nerve optic ach 1 millean ceangal ris an eanchainn, a’ ciallachadh gu bheil an reitine a’ faicinn tòrr ro-ghiollachd agus teannachadh fiùghantach mus tèid ìomhaigh a ghluasad a-riamh.

Sensor retinomorphic

Chan eil an sensor retinomorphic a chaidh a leasachadh leis an luchd-rannsachaidh a’ freagairt gu làidir fo chumhachan statach, ach bidh e a’ clàradh comharran goirid is biorach nuair a tha atharrachadh ann an soillseachadh. Bidh e an uairsin gu sgiobalta a ’tilleadh chun bhun-loidhne, a tha uile mar thoradh air na perovskites.

“Is e an dòigh anns a bheil sinn ga dheuchainn, gu bunaiteach, bidh sinn ga fhàgail san dorchadas airson diog, an uairsin tionndaidhidh sinn na solais air agus dìreach fàgaidh sinn iad," thuirt Labram. “Cho luath‘ s a thèid an solas air adhart, gheibh thu an spìc bholtachd mhòr seo, an uairsin bidh an bholtachd a ’crìonadh gu sgiobalta, eadhon ged a tha dian an t-solais seasmhach. Agus is e sin a tha sinn ag iarraidh. ”

Rinn an sgioba atharrais air diofar luchd-mothachaidh retinomorphic, a leig leotha ro-innse mar a dhèiligeadh camara bhidio retinomorphic ri brosnachadh brosnachaidh.

“Is urrainn dhuinn bhidio a thionndadh gu seata de dhian solais agus an uairsin sin a chuir a-steach don atharrais againn," thuirt Labram. “Sgìrean far a bheilear a’ sùileachadh toradh bholtachd nas àirde bhon sensor solais suas, fhad ‘s a tha na roinnean bholtachd ìosal fhathast dorcha. Ma tha an camara an ìre mhath seasmhach, chì thu gu soilleir gu bheil a h-uile rud a tha a’ gluasad a’ freagairt gu làidir. Tha seo a’ fuireach reusanta fìor a thaobh paradigm mothachaidh optigeach ann am mamalan.”

“Is e an rud math, leis an atharrais seo, gun urrainn dhuinn bhidio sam bith a chuir a-steach do aon de na rèilichean sin agus am fiosrachadh sin a phròiseasadh san aon dòigh sa bhiodh sùil an duine," lean Labram air adhart. “Mar eisimpleir, faodaidh tu smaoineachadh air na mothachairean sin a bhith air an cleachdadh le inneal-fuadain a’ cumail sùil air gluasad nithean. Cha toireadh rud sam bith statach san raon sealladh aige freagairt, ach bhiodh rud gluasadach a’ clàradh bholtadh àrd. Dh’ innseadh seo don inneal-fuadain sa bhad far an robh an nì, às aonais giullachd ìomhaighean iom-fhillte.”