由东京理科大学生野孝志副教授领导的研究团队开发出了一种革命性的自供能人工突触,能够模拟人类的色觉,同时能耗极低,有望彻底改变边缘AI应用。
该设备的详细成果已发表于2025年5月12日的《Scientific Reports》。其核心在于集成了两种对不同波长光有响应的染料敏化太阳能电池。与传统系统需要外部供电不同,这种人工突触通过太阳能转换自主发电,非常适合对能效要求极高的边缘计算场景。
该突触能以高达10纳米的分辨率区分可见光谱内的颜色,接近人类视觉能力。在不同颜色光照下,它会产生相反极性的电压——蓝光为正,红光为负——从而无需额外电路即可实现复杂的逻辑运算。
“研究结果显示,这一新一代光电器件在低功耗视觉识别AI系统中的应用前景广阔,”生野教授表示。在水库计算框架下测试时,该系统仅用单一器件就实现了对18种不同颜色-运动组合的82%分类准确率,而传统方法则需多个光电二极管。
这一突破性进展解决了先进视觉系统在边缘设备部署时面临的关键难题——功耗与算力受限。该技术有望为智能手机、无人机、可穿戴健康设备和自动驾驶车辆等带来更高效的视觉处理能力。
研究团队设想,这项创新可广泛应用于独立智能手表和医疗设备等低功耗光学传感器,有望大幅降低当前技术的成本。随着机器视觉在现代科技中的作用日益重要,这种自供能突触为将先进计算机视觉能力以极低能耗带入日常设备迈出了关键一步。