研究人員開發(fā)出新型 2D 晶體管，可模仿蝗蟲大腦實現(xiàn)避障

IT之家 4 月 23 日消息，印度理工學(xué)院孟買分校和倫敦國王學(xué)院的研究人員合作開發(fā)了一種超低功耗的二維晶體管，能夠模擬蝗蟲的神經(jīng)元來實現(xiàn)避障功能，有望降低未來人工智能的能源消耗。

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自動駕駛和機器人自主移動一直是機器學(xué)習(xí)和人工智能研發(fā)人員夢寐以求的目標(biāo)，而避障則是這項技術(shù)能否在現(xiàn)實世界落地應(yīng)用的關(guān)鍵。為此，雙方研究人員致力于創(chuàng)造一種能以極低功耗實現(xiàn)避障的解決方案。

研究人員在研究避障行為時，發(fā)現(xiàn)蝗蟲身上有一種名為“小葉巨人運動檢測器 (LGMD)”的神經(jīng)元，當(dāng)大型物體接近蝗蟲時，該神經(jīng)元會產(chǎn)生脈沖信號，幫助蝗蟲避開危險。研究人員利用超薄的二維晶體管成功復(fù)制了這種神經(jīng)元的功能，這種晶體管同樣會產(chǎn)生類似的脈沖信號，并且功耗極低，僅為 100 皮焦耳 (pJ) 。(IT之家注：作為參考，運行一個 100 瓦的白熾燈泡 1 秒鐘會消耗 100 焦耳能量)。這種輕薄廉價的晶體管功能齊全，經(jīng)過重新編程后可以識別不同類型的移動物體，并能以極高的精度避開障礙物。

通常情況下，晶體管越小，其能效就越高。此研究中使用的晶體管非常簡單，只會在檢測到一定范圍內(nèi)的移動時產(chǎn)生脈沖信號，并沒有其他功能。然而，研究人員對這項二維技術(shù)的前景充滿期待。

這些超高效的晶體管可以幫助解決當(dāng)今人工智能技術(shù)普遍存在的能耗問題。倫敦國王學(xué)院的 Bipin Rajendran 教授是這項研究的共同作者，他表示：“我們證明了這種脈沖神經(jīng)元電路可以用于障礙物檢測。然而，這種電路還可以應(yīng)用于其他基于模擬或混合信號技術(shù)的類腦計算 (模仿人腦的系統(tǒng)) 應(yīng)用中，這類應(yīng)用同樣需要低功耗的脈沖神經(jīng)元。”