Изследователски екип, ръководен от доц. Такаши Икуно от Токийския университет по наука, разработи революционен самозахранващ се изкуствен синапс, който имитира човешкото цветно зрение и изисква минимална енергия, като потенциално може да преобрази edge AI приложенията.
Устройството, описано в статия, публикувана в Scientific Reports на 12 май 2025 г., интегрира два различни типа слънчеви клетки, чувствителни към багрила, които реагират на различни дължини на вълната на светлината. За разлика от конвенционалните системи, които се нуждаят от външно захранване, този изкуствен синапс генерира собствено електричество чрез преобразуване на слънчева енергия, което го прави идеален за edge изчисления, където енергийната ефективност е от ключово значение.
Синапсът може да различава цветове в целия видим спектър с впечатляваща резолюция от 10 нанометра, доближавайки се до възможностите на човешкото зрение. Той произвежда противоположни поляритети на напрежението при различни цветове на светлината — положително за синьо и отрицателно за червено — което му позволява да изпълнява сложни логически операции без допълнителни електронни схеми.
„Резултатите показват голям потенциал за прилагане на това ново поколение оптоелектронно устройство в нискоенергийни AI системи с визуално разпознаване“, обяснява професор Икуно. При тестване в рамките на reservoir computing, системата постига 82% точност при класифициране на 18 различни комбинации от цвят и движение, използвайки само едно устройство, в сравнение с необходимостта от множество фотодиоди при традиционните подходи.
Този пробив решава съществен проблем при внедряването на напреднали системи за зрение в edge устройства, където ограниченията в захранването и изчислителните ресурси традиционно са ограничавали възможностите. Технологията може да позволи по-ефективна визуална обработка в смартфони, дронове, носими здравни устройства и автономни превозни средства.
Изследователите предвиждат широко приложение на своята иновация, включително като нискоенергийни оптични сензори в самостоятелни смарт часовници и медицински устройства, което потенциално може значително да намали разходите спрямо сегашните технологии. С нарастващата роля на машинното зрение в съвременните технологии, този самозахранващ се синапс представлява важна стъпка към въвеждането на усъвършенствани възможности за компютърно зрение в ежедневните устройства с минимални енергийни изисквания.