Istraživački tim pod vodstvom izvanrednog profesora Takashija Ikuna sa Sveučilišta znanosti u Tokiju stvorio je revolucionarnu umjetnu sinapsu koja oponaša ljudski vid boja, a pritom sama proizvodi energiju. Studija, objavljena u časopisu Scientific Reports 12. svibnja 2025., pokazuje kako bi ova tehnologija mogla transformirati sustave strojne vizije na uređajima s ograničenim resursima.
Za razliku od konvencionalnih optoelektroničkih sustava koji zahtijevaju vanjske izvore energije i znatne računalne resurse, ovaj samonapajajući uređaj integrira dvije različite solarne ćelije osjetljive na boje, koje različito reagiraju na različite valne duljine svjetlosti. Sinapsa pokazuje bipolarne naponske odgovore—pozitivan za plavu svjetlost i negativan za crvenu—što joj omogućuje razlikovanje boja s iznimnom rezolucijom od 10 nanometara kroz cijeli vidljivi spektar.
Ovakvo ponašanje ovisno o valnoj duljini omogućuje uređaju izvođenje složenih logičkih operacija, uključujući AND, OR i XOR, unutar jedne komponente, pri čemu postiže šestbitnu rezoluciju sa 64 različita stanja. Prilikom testiranja u okviru fizičkog računarstva u rezervoaru, sustav je uspješno klasificirao ljudske pokrete snimljene u različitim bojama s impresivnom točnošću od 82% koristeći samo jednu sinapsu, za razliku od više fotodioda potrebnih u tradicionalnim pristupima.
"Rezultati pokazuju veliki potencijal za primjenu ovog optoelektroničkog uređaja nove generacije u sustavima umjetne inteligencije s vizualnim prepoznavanjem i niskom potrošnjom energije," ističe dr. Ikuno. Primjene ove tehnologije obuhvaćaju brojne industrije, od autonomnih vozila koja mogu učinkovito prepoznavati prometne signale uz štednju baterije, do nosivih medicinskih uređaja koji prate vitalne znakove uz minimalnu potrošnju energije.
Oponašajući selektivni pristup filtriranju ljudskog vizualnog sustava, umjesto obrade svake pojedinosti, ova inovacija predstavlja značajan korak prema uvođenju naprednih mogućnosti računalnog vida na rubne uređaje poput pametnih telefona, dronova i AR/VR sustava. Istraživački tim vjeruje da bi ova tehnologija mogla doprinijeti budućnosti u kojoj će svakodnevni uređaji moći vidjeti i tumačiti svijet slično ljudima, ali uz znatno manju potrošnju energije.