Un occhio artificiale, realizzato combinando l’elettronica sensibile alla luce con una rete neurale su un singolo minuscolo chip, può dare un senso a ciò che sta vedendo in pochi nanosecondi, a una velocità decisamente superiore a quella dei sensori di immagine esistenti.
di Will Douglas Heaven
La visione artificiale è parte integrante di molte applicazioni dell’intelligenza artificiale, dalle automobili senza conducente ai robot industriali ai sensori intelligenti che agiscono come i nostri occhi in luoghi remoti, e le macchine sono diventate molto brave nel rispondere a ciò che vedono. Ma la maggior parte del riconoscimento delle immagini ha bisogno di molta potenza di elaborazione per funzionare.
Nei sensori tradizionali si viene a creare un collo di bottiglia perchè acquisiscono un’enorme quantità di dati visivi, indipendentemente dal fatto che sia utile o meno per classificare un’immagine. La compressione di tutti questi dati rallenta le attività.
Un sensore che acquisisce ed elabora un’immagine contemporaneamente, senza convertire o passare i dati, rende il riconoscimento delle immagini molto più veloce usando molta meno energia. Il progetto, pubblicato oggi su “Nature” dai ricercatori dell’Istituto di fotonica di Vienna, in Austria, imita il modo in cui gli occhi degli animali pre-elaborano le informazioni visive prima di trasmetterle al cervello.
Il team ha costruito il chip a partire da un foglio di diselenide di tungsteno di pochi atomi di spessore, inciso con diodi sensibili alla luce. Hanno quindi cablato i diodi per formare una rete neurale. Il materiale utilizzato per produrre il chip conferisce proprietà elettriche uniche in modo che la fotosensibilità dei diodi, i nodi della rete, possa essere ottimizzata esternamente.
In questo modo si è potuta addestrare la rete per classificare le informazioni visive regolando la sensibilità dei diodi fino a quando non venivano fornite le risposte corrette. Il chip intelligente è stato addestrato a riconoscere le versioni stilizzate e pixelate delle lettere n, v e z.
Questo nuovo sensore è un altro passo avanti nei tentativi di spostare più intelligenza artificiale nell’hardware, rendendolo più rapido ed efficiente. Ma c’è ancora molta strada da fare. Per cominciare, l’occhio artificiale è composto da soli 27 rilevatori e può gestire poco più di immagini 3×3 bloccate.
Tuttavia, per quanto piccolo, il chip può eseguire diverse attività di apprendimento automatico supervisionate e non supervisionate, tra cui la classificazione e la codifica delle lettere. I ricercatori sostengono che potenziare la rete neurale non dovrebbe essere difficile.
(rp)
