مشبك صناعي ذاتي التشغيل بدقة عين الإنسان.. ابتكار ثوري من جامعة طوكيو للعلوم

في تقدم علمي مبتكر، طوّر باحثون في قسم هندسة الأنظمة الإلكترونية بجامعة طوكيو للعلوم جهازًا صناعيًا جديدًا يحاكي المشابك العصبية في الدماغ، قادرًا على التمييز بين الألوان بدقة فائقة تصل إلى 10 نانومتر، وهي دقة تقارب قدرات العين البشرية الطبيعية.

تقنية المشبك الصناعي ذاتي التشغيل

يتميز هذا المشبك العصبي الصناعي بقدرته على توليد طاقته ذاتيًا من خلايا شمسية مدمجة، ما يلغي الحاجة لأي مصدر طاقة خارجي، مما يجعله مثالياً للتطبيق في الأجهزة الذكية منخفضة استهلاك الطاقة، مثل الهواتف الذكية، الأجهزة القابلة للارتداء، والمركبات ذاتية القيادة.

كيف يعمل المشبك العصبي الصناعي؟

اعتمد الباحثون على دمج نوعين من الخلايا الشمسية الحساسة للأصباغ، كل منها يستجيب لأطوال موجية مختلفة من الضوء. هذا الدمج يسمح بتنفيذ وظائف منطقية متقدمة بناءً على تباين الأطوال الموجية، مما يمكن الجهاز من التمييز الدقيق بين الألوان وأنماط الإشارات الضوئية.

تطبيقات عملية: تمييز الأنماط الحركية بدقة عالية

في تجربة عملية ضمن نظام “الحوسبة الفيزيائية الخزنية” (Physical Reservoir Computing)، استخدم الباحثون الجهاز للتعرف على الأنماط الحركية البشرية مثل المشي ورفع اليد، من خلال إشارات ضوئية ملونة بالأحمر والأخضر والأزرق. وحقق المشبك دقة بلغت 82% في التمييز بين 18 نمطًا مختلفًا، ما يؤكد فعاليته العالية.

مستقبل الذكاء الاصطناعي البصري منخفض الطاقة

أكد الدكتور تاكشي أكونو، أحد أعضاء الفريق البحثي، أن هذا الابتكار يحمل إمكانات كبيرة لتعزيز تقنيات الذكاء الاصطناعي البصرية منخفضة الطاقة، وفتح آفاق جديدة لتطوير أجهزة ذكية أكثر كفاءة واعتمادًا على الذات في توليد الطاقة.

ابتكار المشبك العصبي الصناعي القادر على التمييز بين الألوان بدقة قريبة من العين البشرية، ويعمل بطاقة ذاتية من خلايا شمسية، يمثل نقلة نوعية في مجال الحوسبة الطرفية والذكاء الاصطناعي، مع تطبيقات واعدة في الأجهزة الذكية والمركبات ذاتية القيادة، مما يعزز كفاءة استهلاك الطاقة ويطور أداء الأجهزة المستقبلية.