Скоро роботите ще могат да обработват визуална информация съвсем като хората

Инженери от Кралския технологичен институт на Швеция са създали невроморфно устройство, базирано на молибденов дисулфид, което обработва визуална информация точно както човешкият мозък – без външен компютър.

Разпознава движение в реално време, запомня визуални образи и консумира минимални ресурси.

Разработката открива пътя към създаването на енергийно ефективни системи за „зрение“, които да бъдат използвани при автономния транспорт, роботиката и носимата електроника.

Устройството може да възприема и анализира изображението в реално време.

За разработването му учените са използвали невроморфни материали (със свойства, напомнящи невроните и синапсите на биологичния мозък) и съвременни методи за обработка на сигнали.

Ключовият елемент е молибденов дисулфид (MoS₂) – метално съединение с дефекти на атомно ниво.

Ултратънките слоеве MoS₂, създадени с помощта на химическо отлагане на пари, могат да се държат като истински неврони – да натрупват и разреждат заряд. Те са чувствителни към светлина и копират електрически сигнали, подобни на тези, които се появяват в нервните клетки.

Изследователите са създали невронна мрежа SNN, използвайки характеристиките на реакциите на MoS₂ в света. Този модел показва точност от 75% при разпознаване на статични изображения след 15 цикъла на обучение и 80% – при обработка на динамични задачи след 60 цикъла.

Подобни резултати показват високия потенциал на технологиите за обработка на визуална информация в реално време.

В експерименти устройството е определяло движенията на ръцете, използвайки избрани контури, без да е необходимо да обработва всяко изображение кадър по кадър. Това намалява обема на данните и консумацията на енергия.

Фиксираните промени се съхранявали в паметта на устройството, което наподобявало работата на мозъка.

За разлика от по-ранните тестове в ултравиолетовия спектър, изследването е проведено във видимия диапазон на светлината.

Технологията може да подобри производителността на автономните превозни средства и роботи, особено в опасни или бързо променящи се ситуации.

Това позволява незабавно да разпознавате промените в околната среда без сложна обработка на данни — за по-бърза и по-точна реакция. Такива възможности са особено полезни за роботи, които работят близо до хора, например в производството или в областта на социалните услуги.

Университетът вече е подал предварителна патентна заявка.