中國科學(xué)院首次實現(xiàn)在極暗條件下響應(yīng)，并完成神經(jīng)形態(tài)強化學(xué)習(xí)

      日前，中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家研究中心孫東明研究員、成會明院士課題組與相關(guān)單位合作，開發(fā)出一種柔性碳納米管—量子點神經(jīng)形態(tài)人工視覺光電傳感器。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然—通訊》。

　　開發(fā)人工視覺系統(tǒng)，既要重新創(chuàng)建人工系統(tǒng)的靈活性、復(fù)雜性和適應(yīng)性，又要通過高效率的計算和簡捷的方式來實現(xiàn)。目前的人工視覺系統(tǒng)往往通過傳統(tǒng)的互補金屬氧化物半導(dǎo)體或者電荷耦合器件圖像傳感器與執(zhí)行機器視覺算法的數(shù)字系統(tǒng)相連，這些傳統(tǒng)的數(shù)字人工視覺系統(tǒng)具有功耗高、尺寸大、成本高等缺點。

　　科研人員設(shè)計并制備了一個1024像素的柔性神經(jīng)形態(tài)光電傳感器陣列，其中銫鉛溴鈣鈦礦量子點作為感光層和光生電荷俘獲層，半導(dǎo)體性碳納米管薄膜作為電荷傳輸層，二者復(fù)合具有良好的柔性，能夠均勻地大面積成膜，并保持長期穩(wěn)定性。同時，該光電傳感器陣列集成了光傳感、信息存儲和數(shù)據(jù)預(yù)處理等功能，這與生物系統(tǒng)行為類似，可實現(xiàn)實時并行處理信息，對于模仿生物視覺處理的人工視覺系統(tǒng)具有重要啟發(fā)意義。

　　據(jù)悉，該研究還是首次實現(xiàn)在極暗條件下響應(yīng)，并完成神經(jīng)形態(tài)強化學(xué)習(xí)的案例。

　　基于此神經(jīng)形態(tài)光電傳感器，科研人員希望下一步通過電路設(shè)計，構(gòu)建功能更強大的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模擬大腦對信息的處理過程，對已知數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)和特征進行學(xué)習(xí)，從而獲得更強的未知數(shù)據(jù)處理能力。