ساخت آشکارساز حرکتی با الهام از مغز حشرات
تاریخ انتشار: ۱۲ اسفند ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۸۶۶۳۴۳
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ، محققان کره‌ای «حسگر هوشمند» جدیدی ساخته‌اند که مشابه اعصاب بینایی حشرات عمل می‌کند. این فناوری جدید که می‌تواند با سرعت‌های بسیار بالا کار کند، به انرژی بسیار کمی نیاز دارد.
دانش‌پژوهان بر این باورند این نیمه رسانای جدید می‌تواند کاربرد‌های هیجان انگیز زیادی از حمل و نقل گرفته تا ایمنی و امنیت داشته باشد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
مهندسان دانشکده علوم و مهندسی مواد (DMSE) در موسسه علوم و فناوری پیشرفته کره جنوبی ((KAIST می‌گویند این پیشرفت از طریق ترکیبی از ممریستور‌ها برای تقلید از هوش بصری حشرات حاصل شده است. برای افراد ناآشنا باید گفت، ممریستور یک «مقاومت حافظه دار» است که وضعیت مقاومت آن بسته به سیگنال ورودی تغییر می‌کند. از این نظر، هوش بصری توانایی تفسیر اطلاعات بصری و انجام محاسبات درون عصب بینایی را دارد.
سیستم‌های بینایی موجود، به ویژه آنهایی که با هوش مصنوعی کار می‌کنند، معمولا اشیا و رفتار آنها را با استفاده از الگوریتم‌های پیچیده، از سیگنال‌های تصویری دریافتی، تشخیص می‌دهند. قابلیت استفاده از این روش به دلیل ترافیک بالای داده و مصرف برق زیاد، در دستگاه‌های تلفن همراه یا اینترنت اشیاء چالش برانگیز است.
اما ممکن است طبیعت این مشکل را مدت‌ها پیش حل کرده باشد. حشرات با وجود اندازه کوچکشان، سیستم‌های زیستی بسیار پیچیده‌ای برای پردازش سریع اطلاعات بصری با استفاده از تجهیزات نسبتاً ابتدایی دارند.
دانش‌پژوهان کره‌ای در حال کار روی «آشکارساز حرکت ابتدایی» (EMD) عصب بینایی حشرات هستند. با این حال، پیاده سازی این مسیر در دستگاه‌های واقعی با استفاده از فناوری مدار مجتمع سیلیکونی معمولی (CMOS) به دلیل پیچیدگی مدار‌های مورد نیاز دشوار بوده است.
مهندسان کره ای، این کار را تا حدودی با استفاده از ممریستور‌ها و دیگر مقاومت‌هایی که به صرفا برای این کار توسعه داده شده بودند، تکرار کردند و موفق شدند به طور مستقیم با استفاده از دو ممریستور از اعصاب بینایی حشرات تقلید کند.
یکی از این دو ممریستور، برای انجام عملکرد تاخیر سیگنال و دیگری به ترتیب برای تلفیق سیگنال و عملکرد احتراق استفاده می‌شود و امکان تحلیل حرکت اجسام را فراهم می‌کند.
روی کاغذ همه چیز خوب پیش می‌رفت، اما محققان نیاز داشتند آن را در حالت واقعی آزمایش کند تا ببیند چقدر می‌تواند موثر باشد. برای این منظور آنها از آشکارساز حرکتی جدید الهام گرفته از حشرات برای ایجاد یک سیستم محاسباتی نورومورفیک استفاده کردند که می‌تواند مسیر یک وسیله در حال حرکت را پیش بینی کند.
نتایج موفقیت آمیز و حیرت انگیز بود. آنها دریافتند که این دستگاه ۹۲.۹ درصد انرژی کمتری نسبت به فناوری موجود مصرف می‌کند و می‌تواند پیش بینی‌هایی را با دقت بسیار بالاتری انجام دهد.
حشرات از سیستم‌های هوش بصری بسیار ساده خود برای تشخیص حرکت اجسام با سرعت فوق العاده زیاد استفاده می‌کنند. این تحقیق از آن روی دارای اهمیت است که می‌تواند عملکرد یک عصب را با استفاده از دستگاه ممریستور تقلید کند.
اهمیت دستگاه‌های هوش مصنوعی اِج (نهایی)، مانند تلفن‌های همراه مجهز به هوش مصنوعی، هر روز بیشتر می‌شود. این تحقیق می‌تواند به یکپارچه سازی سیستم‌های بینایی کارآمد برای تشخیص حرکت کمک کند، بنابراین انتظار داریم در زمینه‌های مختلفی مانند وسایل نقلیه خودران، سیستم‌های حمل و نقل خودرو، رباتیک و بینایی ماشینی استفاده شود.
نتایج این تحقیقات در نشریه Advanced Materials منتشر شده است.
انتهای پیام/
منبع: آنا
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۸۶۶۳۴۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
پیش‌بینی یک بیماری ۱۲ سال قبل از بروز علائم
به گزارش خبرآنلاین، آزمایشی که حساسیت بصری را ارزیابی می کند می تواند به پیش بینی آلزایمر، ۱۲ سال قبل از شروع علائم کمک کند.
مهر در گزارشی به نقل از مدیکال نیوز نوشت: مشکلات بینایی که بر توانایی فرد در خواندن و نوشتن، رانندگی، تشخیص رنگ یا قضاوت در فاصله‌ها تأثیر می‌گذارد، می‌تواند نشانه اولیه بیماری آلزایمر، شایع‌ترین نوع زوال عقل باشد.
مطالعات قبلی نشان داده‌اند که تغییرات فیزیکی در چشم‌ها، مانند آسیب عروق خونی، ممکن است در پیشرفت بیماری آلزایمر دخیل باشد، در حالی که تحقیقات دیگر استفاده از اسکن شبکیه را به عنوان راهی برای تشخیص این بیماری از طریق چشم مورد بررسی قرار داده‌اند.
علاوه بر این، محققان پلاک‌های بتا آمیلوئید- که یکی از دلایل اصلی بیماری آلزایمر در مغز محسوب می‌شود- روی شبکیه و عدسی چشم پیدا کرده اند که به روش‌های غیرتهاجمی بالقوه برای تشخیص بیماری آلزایمر اشاره می‌کند.
اکنون، محققان دانشگاه لافبورو در بریتانیا استدلال می‌کنند که از دست دادن حساسیت بصری می‌تواند بیماری آلزایمر را ۱۲ سال قبل از تشخیص معمول پیش بینی کند.
«احمد بیگده»، محقق ارشد و دکترا در دانشکده ورزش، گفت: «حساسیت بصری به توانایی فرد برای تشخیص و پردازش اطلاعات بصری به طور دقیق و کارآمد اشاره دارد.»
او توضیح داد: «از دست دادن حساسیت بصری می‌تواند منجر به مشکلات مختلفی در درک و پردازش اطلاعات بصری شود، مانند مشکل در تشخیص اشیا یا چهره‌ها، مشکل در خواندن یا پیمایش در محیط‌های آشنا، و چالش‌هایی در درک جزئیات بصری یا تضادها. به عنوان مثال، فردی که حساسیت بینایی کمتری دارد ممکن است هنگام رانندگی در خواندن تابلوهای خیابان دچار مشکل شود.»
بیگده ادامه داد: «ما تصمیم گرفتیم حساسیت بصری را به عنوان یک پیش‌بینی‌کننده زوال عقل بررسی کنیم، زیرا تحقیقات قبلی نشان داده است که افراد مبتلا به زوال عقل اغلب نقص‌های پردازش بینایی را حتی در مراحل اولیه بیماری تجربه می‌کنند.»
وی افزود: «اختلالات بینایی با افزایش خطر ابتلاء به زوال عقل در آینده مرتبط است، که نشان می‌دهد ارزیابی توانایی‌های پردازش بینایی می‌تواند ابزار ارزشمندی در ارزیابی خطر زوال عقل باشد.»
دانشمندان از طریق تحقیقات خود دریافتند که شرکت کنندگان با نمرات پایین‌تر در تست حساسیت بصری در معرض خطر بیشتر تشخیص زوال عقل در آینده هستند.
۴۷۲۳۶
برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل رویدادهای ایران و جهان اپلیکیشن خبرآنلاین را نصب کنید. کد خبر 1899478
دانشجویان سال سوم دانشگاه‌ها، بورسیه دانشگاه فرهنگیان میشوند