Штучний інтелект отримав кольоровий зір
Дослідники з Токійського наукового університету (TUS) досягли значного прогресу в галузі штучного інтелекту, представивши штучний синапс з автономним живленням, який з винятковою точністю імітує дивовижну здатність людського ока розпізнавати кольори. Ця інновація може кардинально змінити машинний зір у широкому спектрі практичних застосувань: від вдосконалення автономних транспортних засобів до революційних змін у медичній діагностиці.
У дослідженні представлено нейроморфний пристрій, здатний розрізняти кольори в усьому видимому спектрі з роздільною здатністю 10 нанометрів – рівень, близький до можливостей людського зору. Справжнім проривом стало те, що пристрій є енергетично незалежним: він самостійно генерує електроенергію за допомогою інтегрованих сонячних батарей, чутливих до барвників. Це усуває потребу у громіздких зовнішніх джерелах живлення – ключове обмеження, яке досі заважало широкому впровадженню потужних систем машинного зору в компактних периферійних пристроях,таких як дрони, смартфони чи носимі гаджети (wearables).
Під керівництвом доцента Такаші Ікуно (Takashi Ikuno) команда дослідників створила пристрій, об’єднавши два різні типи сонячних елементів, чутливих до барвників, кожен з яких по-різному реагує на певні довжини хвиль світла. Така інноваційна подвійна конфігурація не лише забезпечує живлення, але й дозволяє синапсу виконувати складні логічні операції – завдання, які зазвичай потребують кількох електронних компонентів у межах одного компактного пристрою.
Доктор Ікуно наголосив на величезному потенціалі нового оптоелектронного пристрою для розробки малопотужних систем штучного інтелекту, які вимагають як розрізнення кольорів з високою роздільною здатністю, так і ефективної логічної обробки.
Щоб продемонструвати його життєздатність у реальному світі, команда протестувала синапс у рамках обчислень фізичного резервуара. Система успішно розпізнала 18 різних комбінацій рухів і кольорів (червоний, зелений і синій) з вражаючою точністю 82%. І все це – за допомогою лише одного пристрою, на відміну від традиційних систем, які потребують кількох фотодіодів для виконання аналогічних завдань.
Ця технологія здатна вдосконалити комп’ютерний зір у багатьох галузях. В автомобільній індустрії вона може покращити розпізнавання світлофорів, дорожніх знаків і пішоходів в режимі реального часу в безпілотних транспортних засобах, споживаючи при цьому мінімальну кількість енергії. Для побутової електроніки це обіцяє розробку розумніших та більш енергоефективних гарнітур доповненої/віртуальної реальності (AR/VR), мобільних та носимих пристроїв, значно збільшуючи час автономної роботи без шкоди для розширених можливостей візуального розпізнавання.
У медицині, де надзвичайно важливі точність і ефективність, ця технологія має особливе значення. Автономні візуальні сенсори можуть бути легко інтегровані в компактні діагностичні інструменти, забезпечуючи реальний моніторинг життєво важливих показників, таких як рівень насичення киснем або стан шкіри, без необхідності постійної підзарядки.
Такі розробки тісно перегукуються з роботою компанії Qudata. Наша команда розробляє широкий спектр рішень комп’ютерного зору, пристосованих до реальних потреб. Досвід Qudata поширюється на різноманітні сфери застосування, включаючи охорону здоров’я.
Окрему увагу ми приділяємо медичній візуалізації та радіології. Наша команда розробила ШІ-модель для раннього виявлення раку молочної залози. Навчаючи моделі розпізнавати закономірності та аномалії на складних медичних знімках, зокрема мамограмах, наша система допомагає лікарям діагностувати хворобу на ранніх стадіях, коли лікування є найбільш ефективним. Рішення від Qudata не лише виявляє патології, а й допомагає у класифікації та аналізі, підвищуючи точність та ефективність діагностики.
Завдяки пристроям, які працюють автономно та обробляють складні візуальні дані майже з людською ефективністю, передові діагностичні методи можуть стати доступнішими і більш надійними для широкого загалу, що здатне докорінно змінити систему охорони здоров’я.