Výskumný tím pod vedením docenta Takashiho Ikuna z Tokijskej univerzity vied vytvoril umelú synapsiu, ktorá by mohla zásadne zmeniť spôsob, akým umelá inteligencia spracováva vizuálne informácie priamo na okraji sietí.
Prelomové zariadenie, o ktorom informovali v časopise Scientific Reports 12. mája 2025, kombinuje dva rôzne farbivom senzibilizované solárne články, ktoré reagujú odlišne na rôzne vlnové dĺžky svetla. Na rozdiel od bežných optoelektronických umelých synapsií, ktoré potrebujú externý zdroj energie, táto synapsia si vyrába elektrinu sama prostredníctvom premeny slnečnej energie. To ju robí mimoriadne vhodnou pre aplikácie edge computingu, kde je energetická efektivita kľúčová.
Systém dokáže rozlišovať farby s rozlíšením 10 nanometrov v rámci viditeľného spektra, čím sa približuje úrovni rozlišovania ľudského oka. Prejavuje bipolárne odozvy – pri modrom svetle generuje kladné napätie, pri červenom záporné, čo mu umožňuje vykonávať zložité logické operácie bez potreby ďalších obvodov.
„Veríme, že táto technológia prispeje k realizácii nízkoenergetických systémov strojového videnia so schopnosťou rozlišovať farby na úrovni blízkej ľudskému oku,“ uviedol Dr. Ikuno. Tím demonštroval schopnosti zariadenia jeho použitím v rámci fyzického rezervoárového výpočtového rámca na rozpoznávanie rôznych ľudských pohybov zaznamenaných v červenej, zelenej a modrej farbe. Pri klasifikácii 18 rôznych kombinácií farieb a pohybov pomocou jediného zariadenia dosiahli pôsobivú presnosť 82 %.
Dôsledky tohto výskumu presahujú do viacerých odvetví. V autonómnych vozidlách by tieto zariadenia mohli umožniť efektívnejšie rozpoznávanie semaforov, dopravných značiek a prekážok. V zdravotníctve by mohli poháňať nositeľné zariadenia na monitorovanie životných funkcií, ako je hladina kyslíka v krvi, s minimálnou spotrebou batérie. Pre spotrebnú elektroniku by táto technológia mohla priniesť smartfóny a headsety pre rozšírenú realitu s dramaticky predĺženou výdržou batérie a zároveň zachovaním pokročilých schopností vizuálneho rozpoznávania.
S rastom edge computingu – podľa predpovedí spoločnosti Gartner bude do roku 2025 až 75 % podnikových dát spracovávaných na okraji siete – budú inovácie ako táto samočinná umelá synapsia kľúčové pre umožnenie AI v prostrediach s obmedzenými zdrojmi.