东京科学大学开发光学神经突触器件 颜色识别精度达10纳米

阿通社东京2025年6月5日电 东京理科大学科研人员近日开发出一款自驱动光学神经突触器件,具备高达10纳米的色彩分辨精度,其精度几乎媲美人眼。这项突破性成果有望推动智能手机、自动驾驶车辆与无人机等领域的低功耗人工智能视觉系统实现质变。

据今日俄罗斯网站报道,该器件由东京理科大学电子系统工程系高野孝志博士团队研发,其设计灵感来自人眼与大脑协同处理视觉信息的方式,可模拟生物神经突触在面对光学刺激时的反应机制。该器件无需外部供电,能够在阳光下独立运行。

研究团队将该器件嵌入一套物理计算网络系统,用以识别红、绿、蓝三色的人体动作。尽管仅使用单一突触器件,识别准确率仍达到82%,覆盖18种颜色与动作组合,在某些情况下优于依赖多重传感器的传统系统。

研究成果已发表于《Scientific Reports》期刊。研究人员表示,这种结合高精度色彩识别、自主逻辑处理能力与自供电特性的技术,有望在低能耗视觉AI领域带来重大变革,未来可广泛应用于自动驾驶、医疗健康、消费电子等多个场景。

据介绍,该器件为一款自驱动型光电神经突触,设计目标是减少基于AI的视觉系统能耗。其核心由两枚染料敏化太阳能电池(DSSC)构成,可感应不同颜色的光线,并据此生成电信号。

当设备暴露于特定波长光线下时,可生成双极性电响应:在蓝光照射下产生正电流,在红光下产生负电流。这一机制支持逻辑运算与精确至10纳米的色彩识别,已接近人眼的视觉分辨极限。