Штучне око для роботів і авто. У США створили пристрій, який швидко адаптується до змін освітлення

Про це пише видання Interesting Engineering.

Пристрій отримав назву фотомемристор. Його розмір становить лише 0,5 міліметра, але він здатний перетворювати світлову енергію на електричний струм для роботи оптичних систем.

За словами одного з авторів розробки Ларрі Ченга, безпілотні автомобілі часто працюють в умовах змішаного освітлення, наприклад коли темне нічне небо контрастує з яскравими фарами зустрічних машин. Через це штучним оптичним системам буває складно розпізнавати деталі, зокрема сигнали світлофорів.

Попри сучасні камери та системи штучного інтелекту, автономний транспорт залишається вразливим до середовищ із сильними контрастами світла. Раптові спалахи можуть спричиняти помилки в обробці даних і фактично «засліплювати» систему.

Щоб вирішити проблему, дослідники використали принципи роботи людського ока. Замість традиційної схеми, коли камера передає зображення окремому комп’ютеру для аналізу, вони застосували фотомемристори — мікроскопічні електронні компоненти, які одночасно сприймають світло та зберігають інформацію.

Під час створення пристрою вчені поєднали діоксид титану та пластичний полімер PEDOT. Діоксид титану вловлює світло й перетворює його на електричний струм. Під його впливом полімер реагує на навколишнє середовище: у темряві він швидко поглинає водяну пару та збільшується в об'ємі, а за яскравого освітлення висихає.

Завдяки цьому система автоматично регулює свою чутливість до світла. Принцип нагадує роботу людського ока, де палички відповідають за зір у темряві, а колбочки — за сприйняття яскравого світла.

Для випробувань дослідники створили матрицю 4×4 та під'єднали її до нейронної мережі. Системі поставили завдання розпізнати слабо освітлену літеру F на дуже яскравому фоні.

Після семи циклів навчання пристрій досяг точності розпізнавання зображень на рівні 95%.

Розробники вже подали попередню патентну заявку на технологію. Вони вважають, що її можна буде використовувати не лише в безпілотному транспорті, а й у промислових роботах, які працюють за нестабільного освітлення.

Також Ларрі Ченг припускає, що в майбутньому ця технологія може стати основою для вдосконалених штучних оптичних систем, які допомагатимуть людям із порушеннями зору.