Výskumný tím pod vedením docenta Takashiho Ikuna z Tokijskej univerzity vedy vyvinul revolučnú samo-napájanú umelú synapsiu, ktorá napodobňuje ľudské farebné videnie a zároveň vyžaduje minimálnu energiu, čo môže zásadne zmeniť aplikácie edge AI.
Zariadenie, ktoré je podrobne opísané v článku publikovanom v Scientific Reports 12. mája 2025, integruje dva rôzne farbivom senzibilizované solárne články reagujúce na rôzne vlnové dĺžky svetla. Na rozdiel od bežných systémov, ktoré potrebujú externé napájanie, táto umelá synapsia si generuje elektrinu sama prostredníctvom konverzie slnečnej energie, vďaka čomu je ideálna pre edge computing aplikácie, kde je energetická efektívnosť kľúčová.
Synapsia dokáže rozlišovať farby v rámci viditeľného spektra s pozoruhodným rozlíšením 10 nanometrov, čo sa približuje schopnostiam ľudského videnia. Pri rôznych farbách svetla vytvára opačné polarity napätia – pozitívne pre modrú a negatívne pre červenú – čo jej umožňuje vykonávať zložité logické operácie bez potreby ďalších obvodov.
„Výsledky ukazujú veľký potenciál pre využitie tohto zariadenia novej generácie v optoelektronike pre nízkoenergetické systémy umelej inteligencie s vizuálnym rozpoznávaním,“ vysvetľuje profesor Ikuno. Pri testovaní v rámci tzv. reservoir computing framework dosiahla sústava 82 % presnosť pri klasifikácii 18 rôznych kombinácií farby a pohybu pomocou jediného zariadenia, zatiaľ čo tradičné prístupy vyžadujú viacero fotodiód.
Tento prelom rieši významnú výzvu pri nasadzovaní pokročilých vizuálnych systémov v edge zariadeniach, kde obmedzenia výkonu a výpočtových zdrojov tradične limitovali možnosti. Technológia by mohla umožniť efektívnejšie vizuálne spracovanie v smartfónoch, dronoch, nositeľných zdravotníckych zariadeniach či autonómnych vozidlách.
Výskumníci si predstavujú široké využitie svojej inovácie, napríklad ako nízkoenergetické optické senzory v samostatných smart hodinkách a medicínskych prístrojoch, čo by mohlo výrazne znížiť náklady v porovnaní so súčasnými technológiami. Keďže strojové videnie je čoraz dôležitejšie pre moderné technológie, táto samo-napájaná synapsia predstavuje významný krok k tomu, aby sa sofistikované schopnosti počítačového videnia dostali do bežných zariadení s minimálnymi energetickými nárokmi.