Thiết bị xử lý chuyển động tay, lưu trữ ký ức hình ảnh như não bộ

Các nhà nghiên cứu tại Đại học RMIT đã phát minh ra một thiết bị "hình thái thần kinh" nhỏ có thể phát hiện chuyển động của bàn tay, lưu trữ ký ức và xử lý thông tin như não người, mà không cần máy tính bên ngoài.

Theo GS Sumeet Walia - trưởng nhóm nghiên cứu, sáng kiến ​​này đánh dấu bước tiến về khả năng xử lý hình ảnh tức thời trong các phương tiện tự hành, rô-bốt tiên tiến và các ứng dụng thế hệ tiếp theo khác để cải thiện tương tác giữa con người. Công trình kết hợp các vật liệu hình thái thần kinh và quá trình xử lý tín hiệu tiên tiến từ GS. Akram Al-Hourani (Đại học RMIT). Thiết bị này chứa một hợp chất kim loại được gọi là molypden disulfide (MoS2).

GS. Sumeet Walia cho biết: "Các hệ thống hình thái thần kinh thị giác được thiết kế để xử lý tương tự như não của chúng ta, có thể giảm đáng kể lượng năng lượng cần thiết để thực hiện các tác vụ thị giác phức tạp so với các công nghệ kỹ thuật số hiện nay.".

Trong nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã chỉ ra các khiếm khuyết ở quy mô nguyên tử trong hợp chất này có thể được khai thác để thu ánh sáng và xử lý thành tín hiệu điện, giống như cách các tế bào thần kinh hoạt động trong não của con người. Thiết bị "hình thái thần kinh" chứng minh khái niệm mô phỏng khả năng thu ánh sáng của mắt người và khả năng xử lý thông tin thị giác của não, cho phép não cảm nhận sự thay đổi trong môi trường ngay lập tức và tạo ra ký ức mà không cần sử dụng lượng lớn dữ liệu và năng lượng. Trong khi đó, các hệ thống kỹ thuật số hiện tại rất ngốn điện và không thể theo kịp khi khối lượng dữ liệu và độ phức tạp tăng lên, điều này hạn chế khả năng đưa ra quyết định “thực sự” theo thời gian thực của chúng.

Trong các thí nghiệm, thiết bị "hình thái thần kinh" đã phát hiện ra những thay đổi trong chuyển động vẫy tay mà không cần phải chụp từng khung hình sự kiện. Đây được gọi là phát hiện cạnh, đòi hỏi ít dữ liệu và năng lượng xử lý. Sau khi phát hiện ra những thay đổi, thiết bị sẽ lưu trữ những sự kiện này dưới dạng ký ức giống như não bộ.

Theo GS. Sumeet Walia, tầm nhìn hình thái thần kinh trong các ứng dụng còn nhiều năm nữa mới có thể phát hiện ra những thay đổi ngay lập tức, không cần phải xử lý nhiều dữ liệu, cho phép phản ứng nhanh hơn nhiều, có thể cứu sống con người. Còn theo GS. Akram Al-Hourani, đối với những robot làm việc chặt chẽ với con người trong sản xuất hoặc làm trợ lý cá nhân, công nghệ hình thái thần kinh có thể cho phép tương tác tự nhiên hơn bằng cách nhận dạng và phản ứng với hành vi của con người với độ trễ tối thiểu.

Nhóm nghiên cứu có kế hoạch phát triển các hệ thống lai tích hợp công nghệ với các thiết bị điện tử kỹ thuật số thông thường. Đó là vì các hệ thống thông thường vượt trội ở nhiều nhiệm vụ, trong khi công nghệ hình thái thần kinh mang lại lợi thế cho quá trình xử lý hình ảnh và hoạt động thời gian thực là rất quan trọng. Nhóm nghiên cứu cũng đang nghiên cứu các vật liệu khác ngoài MoS2 có thể mở rộng khả năng sang hồng ngoại, có thể cho phép theo dõi thời gian thực lượng khí thải toàn cầu và cảm biến thông minh các chất gây ô nhiễm như khí độc, mầm bệnh và hóa chất.

Nguồn: Techxplore.com