Et forskerhold ledet af lektor Takashi Ikuno fra Tokyo University of Science har skabt en kunstig synapse, der kan revolutionere måden, hvorpå AI behandler visuel information i netværkets periferi.
Gennembruddet, som blev offentliggjort i Scientific Reports den 12. maj 2025, kombinerer to forskellige farvestof-sensibiliserede solceller, der reagerer forskelligt på forskellige bølgelængder af lys. I modsætning til konventionelle optoelektroniske kunstige synapser, der kræver eksterne strømkilder, genererer denne synapse sin elektricitet via solenergi, hvilket gør den særligt velegnet til edge computing-applikationer, hvor energieffektivitet er afgørende.
Systemet kan skelne farver med en opløsning på 10 nanometer over det synlige spektrum, hvilket nærmer sig det menneskelige øjes diskriminationsevne. Det udviser bipolare responser og genererer positiv spænding under blåt lys og negativ spænding under rødt lys, hvilket gør det muligt at udføre komplekse logiske operationer uden ekstra kredsløb.
"Vi mener, at denne teknologi vil bidrage til realiseringen af lavenergi-maskinsynssystemer med farvediskrimination tæt på det menneskelige øjes niveau," udtaler Dr. Ikuno. Holdet demonstrerede enhedens evner ved at anvende den i en fysisk reservoir computing-ramme til at genkende forskellige menneskelige bevægelser optaget i rød, grøn og blå, og opnåede en imponerende nøjagtighed på 82 %, da de klassificerede 18 forskellige kombinationer af farver og bevægelser med kun én enhed.
Konsekvenserne af denne forskning rækker ud over flere industrier. I autonome køretøjer kan disse enheder muliggøre mere effektiv genkendelse af trafiklys, vejskilte og forhindringer. Inden for sundhedssektoren kan de drive bærbare enheder, der overvåger vitale tegn som blodets iltniveau med minimal batteriforbrug. For forbrugerelektronik kan denne teknologi føre til smartphones og augmented reality-headsets med dramatisk forbedret batterilevetid, samtidig med at avancerede visuelle genkendelsesfunktioner opretholdes.
Efterhånden som edge computing vokser, og Gartner forudsiger, at 75 % af virksomheders data vil blive behandlet i netværkets periferi i 2025, vil innovationer som denne selvforsynende kunstige synapse være afgørende for at muliggøre AI-funktioner i miljøer med begrænsede ressourcer.