日,金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心孫東明研究員、成會明院士課題組與相關單位合作,開發(fā)出一種柔性碳納米管—量子點神經(jīng)形態(tài)人工視覺光電傳感器。相關研究成果發(fā)表于《自然—通訊》。
開發(fā)人工視覺系統(tǒng),既要重新創(chuàng)建人工系統(tǒng)的靈活性、復雜性和適應性,又要通過高效率的計算和簡捷的方式來實現(xiàn)。目前的人工視覺系統(tǒng)往往通過傳統(tǒng)的互補金屬氧化物半導體或者電荷耦合器件圖像傳感器與執(zhí)行機器視覺算法的數(shù)字系統(tǒng)相連,這些傳統(tǒng)的數(shù)字人工視覺系統(tǒng)具有功耗高、尺寸大、成本高等缺點。
科研人員設計并制備了一個1024像素的柔性神經(jīng)形態(tài)光電傳感器陣列,其中銫鉛溴鈣鈦礦量子點作為感光層和光生電荷俘獲層,半導體性碳納米管薄膜作為電荷傳輸層,二者復合具有良好的柔性,能夠均勻地大面積成膜,并保持長期穩(wěn)定性。同時,該光電傳感器陣列集成了光傳感、信息存儲和數(shù)據(jù)預處理等功能,這與生物系統(tǒng)行為類似,可實現(xiàn)實時并行處理信息,對于模仿生物視覺處理的人工視覺系統(tǒng)具有重要啟發(fā)意義。
據(jù)悉,該研究還是實現(xiàn)在極暗條件下響應,并完成神經(jīng)形態(tài)強化學習的案例。
基于此神經(jīng)形態(tài)光電傳感器,科研人員希望下一步通過電路設計,構建功能更強大的人工神經(jīng)網(wǎng)絡,模擬大腦對信息的處理過程,對已知數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)和特征進行學習,從而獲得更強的未知數(shù)據(jù)處理能力。
相關論文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-021-22047-w
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