陳根：神經形態視覺設備的實時決策效能_風聞

文/陳根

據《先進功能材料》雜誌最新發表的技術設備信息，澳大利亞皇家墨爾本理工大學的研究人員創造了一種微型設備，可以捕捉、識別和記憶圖像，並能夠根據所見內容做出快速、實時的決策。

“我們是從人的眼睛中汲取的靈感。”研究人員Sumeet Walia説，“人眼非常擅長以比相機和計算機更快、更有效的方式響應周圍環境的變化。我們以此為研究方向，着力於打造一款具有類似功能的‘相機’。”

目前，研究人員已經成功開發了神經形態視覺設備，就像人的視覺系統一樣，能夠實時感知態勢，並將所獲得的信息發送到獨立的單元，然後通過一系列計算機步驟來檢測、處理，最後存儲到相應的內存中。

所謂神經形態，是指具有神經或神經系統形態的事物。據Sumeet Walia介紹，該設備包括一個帶有傳感層的單芯片，傳感層由不到 3 納米厚的摻銻氧化銦陣列製成；傳感器則模仿人眼睛的視網膜，在平台上存儲和處理視覺信息。

在設備開發的過程中，研究人員亦是模擬人體內神經細胞（神經元）之間的衝動傳遞，也就是突觸功能，將一個神經元連接到另一個神經元，並將信息從神經傳遞到大腦，反之亦然。據研究的第一作者Aishani Mazumder介紹，模擬人腦的神經形態視覺設備對信息的處理，可以大大減少執行復雜視覺任務所需的能量，即能夠以最少的能量快速有效地處理信息。

除了信息處理更快速之外，研究人員還發現：神經形態視覺設備能夠更長時間地保留信息而無需頻繁的電信號來刷新其內存，這將顯着降低能耗並提高性能。

“我們研發的技術設備，所具有的不需要處理大量不相關的數據，也不會因數據傳輸到單獨的處理器而減慢速度的特性，將使其對情況反饋實時決策成為可能。”Walia表示，基於技術研發的進一步夯實，科學家們將可以通過神經形態視覺技術實現讓自動駕駛汽車像人類司機一樣，能夠看到和識別道路上的物體，或者能夠快速檢測和跟蹤太空垃圾。

針對技術實現，研究人員表示，他們將進一步深入研發完善神經形態視覺設備，將技術擴展致使用可見光和紅外光領域。同時，基於其微小的尺寸和實時快速檢測和處理視覺信息的能力，該設備將可以應用於包括仿生視覺、評估食品保質期和高級取證等領域。甚至，神經形態機器人有可能在工人暴露於可能的塌方、爆炸和有毒空氣的危險情況下長時間自主運行。