Крошечный кибермозг не тупит, не забывает и не жалуется. Звучит как угроза HR-отделу

Инженеры Мельбурнского королевского технологического университета создали миниатюрную технологию , способную обрабатывать визуальную информацию по принципу работы человеческого мозга. Главная особенность разработки заключается в том, что она функционирует автономно, без подключения к внешним вычислительным системам.

Нейроморфное устройство размером меньше ногтя распознаёт движения рук, сохраняет зрительные образы в памяти и анализирует поступающие данные. В основе конструкции лежит дисульфид молибдена — металлическое соединение толщиной всего в несколько атомов. Именно благодаря особым дефектам на атомарном уровне материал улавливает световые сигналы и преобразует их в электрические импульсы, имитируя работу нейронов головного мозга.

Традиционные цифровые системы компьютерного зрения потребляют колоссальное количество энергии. При этом они с трудом справляются с растущими объёмами данных, что существенно ограничивает их способность принимать решения в режиме реального времени. Новая технология строится на принципах аналоговой обработки сигналов, схожих с процессами в человеческом мозге. Такой подход кардинально снижает энергозатраты при выполнении сложных визуальных задач.

В ходе экспериментов устройство мгновенно определяло изменения в траектории движущейся руки. При этом ему не требовалось покадрово фиксировать происходящее — система работала по методу обнаружения границ, что значительно сокращает объём обрабатываемой информации. Зафиксированные события сохранялись в памяти подобно тому, как мозг формирует воспоминания. Исследователи показали, что атомарно тонкий слой дисульфида молибдена успешно имитирует работу интегрирующего нейрона с утечкой — важнейшего компонента спайковых нейронных сетей. Испытания проводились в спектре, видимом человеческому глазу, что стало логичным продолжением предыдущих работ команды в ультрафиолетовом диапазоне. В обоих случаях память устройства можно было очистить для выполнения следующих задач.

Потенциал применения разработки поистине впечатляет. В перспективе она может существенно ускорить реакцию беспилотных автомобилей и роботизированных систем на визуальные сигналы. В опасных и непредсказуемых условиях такая молниеносная обработка данных способна спасать человеческие жизни. Для промышленных роботов и персональных электронных ассистентов нейроморфная технология откроет возможность более естественного взаимодействия с людьми благодаря мгновенному распознаванию поведения человека.

Сейчас научная группа работает над масштабированием однопиксельного прототипа до полноценной матрицы устройств на основе дисульфида молибдена. Австралийский исследовательский совет выделил команде грант по программе LIEF специально для развития этого направления. Учёные признают, что их система пока лишь частично воспроизводит нейронные процессы мозга, особенно в области зрения. В дальнейшем они планируют оптимизировать её для решения конкретных практических задач с более сложной визуальной обработкой.

Параллельно изучаются альтернативные материалы, которые позволили бы расширить возможности технологии на инфракрасный диапазон. Такое развитие открыло бы путь к созданию систем непрерывного мониторинга глобальных выбросов и интеллектуальных датчиков для обнаружения токсичных газов, патогенов и опасных химических веществ.