เซ็นเซอร์ชนิดใหม่ที่เลียนแบบการตอบสนองของดวงตามนุษย์ต่อสิ่งเร้าที่มองเห็นได้อย่างใกล้ชิด อาจกลายเป็นรากฐานสำหรับโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์รุ่นต่อไปที่ใช้ในการจดจำภาพ ยานพาหนะอัตโนมัติ และหุ่นยนต์ อุปกรณ์ที่เรียกว่า “เรติโนมอร์ฟิก” ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่า เพอรอฟสกี้ ซึ่งแตกต่างจากกล้องทั่วไปตรงที่อุปกรณ์นี้มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของระดับการส่องสว่าง
มากกว่า
ความเข้มของแสงที่ป้อนเข้า ดวงตาของมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ เป็นอวัยวะที่ซับซ้อนอย่างเหลือเชื่อ ตัวอย่างเช่น เรตินาของเรามีเซลล์รับแสงประมาณ 10 8 ตัว แต่เส้นประสาทรับแสงของเราส่งสัญญาณเพียง 10 6 ตัวไปยังคอร์เท็กซ์การมองเห็นหลักเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าเรตินา
ทำการประมวลผลล่วงหน้าจำนวนมากก่อนที่จะส่งข้อมูล ส่วนหนึ่งของการประมวลผลล่วงหน้านี้เกี่ยวข้องกับวิธีที่ดวงตาปฏิบัติต่อวัตถุที่เคลื่อนไหว เมื่อขอบเขตการมองเห็นของเราคงที่ เซลล์เรตินาของเราจะค่อนข้างเงียบ ปล่อยให้พวกเขาได้รับสัญญาณที่แตกต่างกันเชิงพื้นที่หรือชั่วคราว
และกิจกรรมของพวกเขาพุ่งขึ้น การตอบสนองแบบเลือกนี้ ส่งสัญญาณเฉพาะเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลง ช่วยให้เรตินาสามารถบีบอัดข้อมูลที่ส่งผ่านได้อย่างมากเลียนแบบการประมวลผลภาพสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา กระบวนการรับรู้ด้วยแสงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนี้
ได้รับความสนใจจากนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม รู้จักกันในชื่อเครื่อง ตามนักฟิสิกส์คณิตศาสตร์ ซึ่งเป็นผู้บุกเบิกการพัฒนาในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 จัดการกับคำสั่งอินพุตตามลำดับ ในทางตรงกันข้าม สมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะประมวลผลอินพุตผ่านเครือข่าย
คู่ขนานขนาดใหญ่ และจากการศึกษาพบว่าคอมพิวเตอร์ที่ทำตามแบบอย่าง คอมพิวเตอร์แบบนิวโรมอร์ฟิก ควรมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเครื่อง สำหรับงานแมชชีนเลิร์นนิงทั้งในแง่ของความเร็วและการใช้พลังงาน เซ็นเซอร์เรติโนมอร์ฟิค อุปกรณ์ออปติคอลที่พยายามเลียนแบบการประมวลผลภาพสัตว์เลี้ยง
ลูกด้วยนม
เป็นส่วนสำคัญในการสร้างคอมพิวเตอร์ดังกล่าว และเซมิคอนดักเตอร์แบบฟิล์มบาง เช่น เพอร์รอฟสกี้เมทัลฮาไลด์ถือเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการสร้างเซ็นเซอร์เหล่านี้ วัสดุประเภทนี้มีความน่าสนใจเนื่องจากสามารถปรับให้ดูดซับแสงในช่วงความยาวคลื่นที่หลากหลายได้ พวกเขายังได้พิสูจน์ตัวเองแล้ว
ในไซแนปส์เทียมที่ตอบสนองต่อแสงแม้ว่าจะอยู่ในโครงสร้างที่ออกแบบโดยทั่วไปสำหรับการส่งและประมวลผลข้อมูลมากกว่าการตรวจจับด้วยแสง อย่างไรก็ตาม แม้ว่าก่อนหน้านี้นักวิจัยจะใช้ เพื่อสร้างเซ็นเซอร์ออปติกที่เลียนแบบรูปทรงเรขาคณิตของดวงตาแต่โหมดการทำงานพื้นฐานของเซ็นเซอร์
เหล่านี้ยังคงต้องมีการประมวลผลตามลำดับ เซ็นเซอร์สไปค์ทีมงานในสหรัฐอเมริกาได้แสดงให้เห็นว่าตัวเก็บประจุแบบไวแสงอย่างง่ายสามารถสร้างลักษณะเฉพาะบางอย่างของเรตินาของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้ อุปกรณ์ใหม่นี้ทำจากไดอิเล็กตริกสองชั้น: ชั้นล่างสุดคือซิลิกอนไดออกไซด์ เป็นฉนวนสูง
และแทบจะไม่ตอบสนองต่อแสง ในขณะที่ชั้นบนสุดทีมงานพบว่าความจุ ซิลิคอนไดออกไซด์ MAPbI 3 นี้ เปลี่ยนแปลงอย่างมากเมื่อสัมผัสกับแสง เมื่อและนักเรียนของเขานำมันมาต่ออนุกรมกับตัวต้านทานภายนอกและปล่อยให้มันสัมผัสกับแหล่งกำเนิดแสง พวกเขาสังเกตเห็นแรงดันไฟกระชากขนาดใหญ่
พาดผ่านตัวต้านทาน อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนกับในกล้องหรือโฟโตไดโอดทั่วไป แรงดันไฟกระชากนี้จะสลายไปอย่างรวดเร็วแม้ว่าความเข้มของแสงจะคงที่ก็ตาม ผลลัพธ์คือเซ็นเซอร์ที่ตอบสนองเช่นเดียวกับเรตินาต่อการเปลี่ยนแปลงของระดับแสงมากกว่าความเข้มของแสง
กรองข้อมูล
ที่ไม่สำคัญออกหลังจากวัดการตอบสนองแสงของอุปกรณ์ดังกล่าวหลายตัวแล้ว ทีมงานได้พัฒนาแบบจำลองตัวเลขตามกฎ เพื่อแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์จะทำงานอย่างไรหากจัดเรียงเป็นอาร์เรย์ โมเดลนี้ทำให้พวกเขาสามารถจำลองอาร์เรย์ของเซ็นเซอร์เรติโนมอร์ฟิค และคาดการณ์ว่า
กล้องวิดีโอเรติโนมอร์ฟิคจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าอินพุตประเภทต่างๆ อย่างไร หนึ่งในการทดสอบของพวกเขาเกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ฟุตเทจของนกที่บินเข้ามาหา เมื่อนกหยุดที่ตัวป้อนนก (นิ่งและมองไม่เห็นด้วยเซนเซอร์) นกทั้งหมดก็หายไป เมื่อนกบินออกไป มันก็ปรากฏขึ้นอีกครั้ง และในขั้นตอนนี้
การออกแบบใหม่จึงกรองข้อมูลที่ไม่สำคัญออกไป เช่น ภาพนิ่ง โดยให้แรงดันไฟฟ้าเพื่อตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวเท่านั้น” “พฤติกรรมนี้สะท้อนถึงการตรวจจับด้วยแสงในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอย่างสมเหตุสมผล” นักวิจัยที่รายงานผลงานของพวกเขา กล่าวว่าตอนนี้พวกเขาวางแผนที่จะเข้าใจฟิสิกส์พื้นฐาน
ของอุปกรณ์เหล่านี้ให้ดีขึ้นและวิธีตีความสัญญาณของพวกเขาด้วยอัลกอริธึมการจดจำภาพ พวกเขายังหวังว่าจะจัดการกับความท้าทายบางประการที่เกี่ยวข้องกับการปรับขนาดอุปกรณ์เหล่านี้เป็นอาร์เรย์เซ็นเซอร์ “การเปลี่ยนจากกระบวนทัศน์ของอุปกรณ์ใหม่ไปสู่อาร์เรย์การทำงานนั้นแทบ
จะเป็นการเปิดเผยความท้าทายที่เรายังไม่ได้พิจารณา” “ยังมีคำถามที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินการอีกสองสามข้อที่เราจะต้องตอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับขีดจำกัดของประสิทธิภาพ ความเสถียร การคาดเดาได้ และความแปรปรวนของอุปกรณ์ต่ออุปกรณ์”เผยให้เห็นการมีอยู่ของอาหาร
การกำจัดสาเหตุของสงคราม” จะเป็นหัวข้อสำหรับการประชุมประจำปี ครั้งต่อไป ซึ่งจะจัดขึ้นในเดือนสิงหาคมปีหน้า นี่เป็นงานที่เหมาะสมสำหรับศตวรรษหน้าอย่างแท้จริงและรูปทรงเรขาคณิตที่ใหญ่ขึ้นและอาจเกี่ยวข้องกับการทำลายสมมาตรพื้นฐานบางอย่าง แต่ก็อาจจะถูกปกปิดด้วยผลกระทบอื่นๆ
ซึ่งเซ็นเซอร์จะมองเห็นได้ก็ต่อเมื่อการบินขึ้นของนกทำให้นกแกว่งไกว
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
