Et forskerhold ledet af lektor Takashi Ikuno fra Tokyo University of Science har skabt en kunstig synapse, der kan revolutionere måden, maskiner opfatter verden på. Deres innovation, offentliggjort i Scientific Reports den 12. maj 2025, efterligner menneskets farvesyn og eliminerer behovet for eksterne strømkilder.
I modsætning til konventionelle maskinsynssystemer, der opfanger og behandler alle detaljer og kræver betydelig strøm og computerkraft, fungerer denne nye enhed mere som det menneskelige øje. Ved at integrere to forskellige farvestof-sensibiliserede solceller, som reagerer forskelligt på forskellige bølgelængder af lys, genererer den kunstige synapse sin egen elektricitet via solenergi, samtidig med at den skelner farver med bemærkelsesværdig præcision.
Systemet kan detektere farveforskelle med en opløsning på 10 nanometer over det synlige spektrum—næsten på niveau med menneskets synsevne. Det udviser også bipolære reaktioner, idet det producerer positiv spænding under blåt lys og negativ under rødt lys, hvilket gør det muligt at udføre komplekse logiske operationer, som normalt ville kræve flere konventionelle enheder.
For at demonstrere praktiske anvendelser brugte forskerne deres enhed i et fysisk reservoir computing-rammeværk til at genkende forskellige menneskelige bevægelser optaget i rød, grøn og blå. Systemet opnåede en imponerende nøjagtighed på 82 % ved at klassificere 18 forskellige kombinationer af farver og bevægelser ved hjælp af blot én enhed, i modsætning til de mange fotodioder, der kræves i traditionelle systemer.
Konsekvenserne af denne forskning spænder 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 med minimal batteriforbrug. For forbrugerelektronik kan teknologien føre til smartphones og augmented/virtual reality-headsets med markant forbedret batterilevetid, samtidig med at de bevarer avancerede visuelle genkendelsesfunktioner.
"Vi tror, at denne teknologi vil bidrage til realiseringen af lavenergi-maskinsynssystemer med farvediskrimination tæt på det menneskelige øjes evner," udtaler Dr. Ikuno. Dette gennembrud markerer et væsentligt skridt mod at bringe effektiv computersyn til edge-enheder og gøre det muligt for vores hverdagsteknologi at se verden mere som os selv.