Hyönteisistä inspiroidut liiketunnistin ja logiikka

KAIST tiedeyliopiston tutkimusryhmä, jota johti professori Kyung Min Kim, ilmoitti kehittäneensä älykkään liiketunnistimen yhdistämällä erilaisia ​​memristoreita matkimaan hyönteisten näköhermon visuaalista älyä.

Hyönteiset voivat tehokkaasti suorittaa kohteen liikkeen havaitsemisen erikoistuneen hermopiirinsä, jota kutsutaan elementaariseksi liiketunnistimeksi (EMD) kautta. Sitä vastoin perinteiset konenäköjärjestelmät vaativat merkittäviä laskentaresursseja dynaamiseen liikkeen käsittelyyn.

Kehitetty älykäs liikkeentunnistusanturi toimii korkealla tehokkuudella ja erittäin suurilla nopeuksilla. Laitteessa on yksinkertainen rakenne, joka koostuu vain kahdesta erityyppisestä memristorista ja ryhmän kehittämästä vastuksesta.

Kumpikin memristori suorittaa signaalin viivetoiminnon ja signaalin integrointi- ja sytytystoiminnon. Niiden avulla tiimi pystyi suoraan jäljittelemään hyönteisten näköhermoa analysoidakseen kohteen liikettä.

Osoittaakseen sen potentiaalia käytännön sovelluksiin tutkimusryhmä käytti äskettäin kehitettyä liiketunnistinta suunnitellakseen neuromorfisen laskentajärjestelmän, joka voi ennustaa ajoneuvon polun. Tulokset osoittivat, että laite käytti 92,9 % vähemmän energiaa verrattuna nykyiseen tekniikkaan ja ennusti liikettä tarkemmin.

Professori Kim sanoi: "Hyönteiset käyttävät hyvin yksinkertaisia ​​näköälyjärjestelmiään havaitakseen esineiden liikkeet yllättävän suurella nopeudella. Tämä tutkimus on merkittävä siinä mielessä, että voimme jäljitellä hermotoimintoja memristorilla."

Hän jatkaa: "Edge AI -laitteet, kuten tekoälyllä varustetut matkapuhelimet, ovat yhä tärkeämpiä. Tämä tutkimus voi edistää tehokkaiden näköjärjestelmien integrointia liikkeentunnistusta varten, joten odotamme sen soveltavan eri aloilla, kuten autonomisissa ajoneuvoissa, ajoneuvojen kuljetusjärjestelmissä, robotiikassa ja konenäössä. 

Hongkongin tiede- ja teknologiayliopiston (HKUST) tekniikan korkeakoulun johtama tutkimusryhmä on sen sijaan kehittänyt nestemäiseen metalliin perustuvan elektronisen logiikkalaitteen, joka jäljittelee Venus kärpäsansan älykästä saalistamismekanismia.

Muisti- ja laskentaominaisuuksilla varustettu laite voi reagoida älykkäästi erilaisiin ärsykesarjoihin ilman ylimääräisiä elektronisia komponentteja.

Rakenteen älykkäät strategiat ja logiikkamekanismit tarjoavat tuoreen näkökulman "älyn" ymmärtämiseen luonnossa ja tarjoavat inspiraatiota "ruumiillistuneen älyn" kehittämiseen.

Tutkimustulokset osoittavat, että ratkaisu voi muistaa sähköisten ärsykkeiden keston ja intervallin, laskea signaalien kertymisen useista ärsykkeistä ja osoittaa merkittäviä loogisia toimintoja, jotka ovat samanlaisia ​​kuin Venus-kärpäsloukuilla.

Aiheista aiemmin:

Konenäköä mikroroboteille

Hyönteismäistä keveyttä ja laskentakykyä

Kommunikointia kasvien kanssa