Výzkumný tým vedený docentem Takashim Ikunem z Tokijské univerzity vědy vytvořil umělou synapsi, která by mohla zásadně změnit způsob, jakým AI zpracovává vizuální informace na okraji sítí.
Průlomové zařízení, jehož výsledky byly publikovány 12. května 2025 v časopise Scientific Reports, kombinuje dva různé barvivem senzibilizované solární články, které reagují odlišně na různé vlnové délky světla. Na rozdíl od běžných optoelektronických umělých synapsí, jež vyžadují externí napájení, tato synapse si vyrábí elektřinu sama díky přeměně solární energie, což ji činí obzvlášť vhodnou pro edge computing aplikace, kde je klíčová energetická efektivita.
Systém dokáže rozlišovat barvy s rozlišením 10 nanometrů v celém viditelném spektru, což se blíží úrovni rozlišování lidského oka. Projevuje bipolární odezvy – pod modrým světlem generuje kladné napětí, pod červeným záporné – což mu umožňuje provádět složité logické operace bez dalších obvodů.
„Věříme, že tato technologie přispěje k realizaci nízkoenergetických systémů strojového vidění se schopností rozlišovat barvy na úrovni blízké lidskému oku,“ uvádí dr. Ikuno. Tým demonstroval možnosti zařízení v rámci fyzického rezervoárového výpočtu, kde rozpoznávalo různé lidské pohyby zaznamenané v červené, zelené a modré barvě, přičemž při klasifikaci 18 různých kombinací barev a pohybů pomocí jediného zařízení dosáhlo působivé přesnosti 82 %.
Dopady tohoto výzkumu zasahují do mnoha odvětví. V autonomních vozidlech by tato zařízení mohla umožnit efektivnější rozpoznávání semaforů, dopravních značek či překážek. Ve zdravotnictví by mohla napájet nositelná zařízení, která monitorují životní funkce, například hladinu kyslíku v krvi, s minimální spotřebou baterie. V oblasti spotřební elektroniky by tato technologie mohla vést ke smartphonům a AR headsetům s dramaticky prodlouženou výdrží baterie při zachování pokročilých schopností vizuálního rozpoznávání.
S dalším rozvojem edge computingu – podle Gartneru bude do roku 2025 zpracováváno 75 % podnikových dat právě na okraji sítě – budou inovace jako tato samo-napájená umělá synapse klíčové pro umožnění AI v prostředích s omezenými zdroji.