MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Исследователи из Университета штата Орегон разработали цифровое запоминающее устройство, которое объединяет датчики, память и обработку сигналов внутри одного фототранзистора, потенциально снижая энергопотребление будущего оборудования ИИ. Устройство способно имитировать важнейшую способность человеческого мозга: сохранять важные воспоминания и со временем избавляться от ненужной информации.
Источник изображения: unsplash.com
Современное оборудование для ИИ разделяет функции восприятия, памяти и обработки — ключевые задачи машинного восприятия — между отдельными компонентами, поэтому данные должны постоянно передаваться между ними. Эта передача потребляет энергию и снижает эффективность. Новое устройство решает эту проблему и переносит некоторые функции памяти и обработки непосредственно в датчик света. Это достигается с помощью фототранзистора, изготовленного из двух разных материалов.
Оксидный полупроводник образует канал транзистора, по которому протекает ток. Сверху находится фоточувствительный органический слой, поглощающий свет и генерирующий электрические заряды. Когда свет попадает на устройство, часть зарядов захватывается фоточувствительным слоем. Даже после исчезновения света захваченные заряды продолжают влиять на ток, протекающий через полупроводниковый канал. По сути, устройство сохраняет память об оптическом сигнале, который оно ранее обнаружило.
Авторы особо отмечают, что разработанная ими память не статична. Подавая электрическое напряжение на затвор, исследователи могут изменять положение захваченных зарядов относительно канала транзистора. Когда заряды перемещаются ближе к каналу, их эффект усиливается, и память сохраняется дольше. Когда они перемещаются дальше, эффект ослабевает, и память быстрее исчезает.
Такое поведение отдалённо напоминает то, как биологический мозг регулирует память. В мозге химические сигналы влияют на то, будет ли память подкрепляться или ей будет позволено исчезнуть. В представленном устройстве электрический сигнал выполняет аналогичную роль, обеспечивая аппаратному обеспечению программируемый срок службы памяти. Такая память может быть особенно полезна для нейроморфных вычислений, смоделированных на основе биологических нейронных сетей.
В системах машинного зрения такой тип памяти позволит фильтровать, взвешивать и временно сохранять визуальную информацию до того, как она достигнет обычного процессора. Роботу, дрону, камере видеонаблюдения или автономной системе не требуется сохранять каждый визуальный сигнал навсегда. Изменяя срок хранения той или иной информации можно существенно повысить эффективность использования устройств.
По словам разработчиков, их «оптоэлектронное устройство представляет собой новую аппаратную возможность, которая может обеспечить более эффективную обработку информации непосредственно на уровне датчика».
Источник:
