طوَّر فريق من العلماء بجامعة طوكيو للعلوم باليابان مشبكاً عصبياً ضوئياً قادراً على تمييز الألوان ومحاكاة الرؤية بدقة تقارب العين البشرية، بنسبة تصل إلى 82%.
ويبشّر هذا الإنجاز بثورة في أنظمة الرؤية الآلية منخفضة الطاقة المستخدمة في الهواتف الذكية والمركبات ذاتية القيادة والطائرات بدون طيار.
ويعتمد الجهاز، الذي طوّره فريق بقيادة الدكتور تاكاشي إيكونو من قسم هندسة النظم الإلكترونية بالجامعة، على التصميم المستلهم من طريقة عمل العين والدماغ البشريين، حيث يحاكي المشابك العصبية البيولوجية في تعاملها مع المؤثرات البصرية، لكنه يتميّز بعمله الكامل اعتماداً على ضوء الشمس دون الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي.
ويأتي الجهاز الجديد عبارة عن مشبك عصبي كهروضوئي إلكتروني ذاتي التشغيل، صُمم خصيصاً لتقليل استهلاك الطاقة في أنظمة الرؤية المعتمدة على الذكاء الاصطناعي ويتكوّن من خليتين شمسيتين محسّنتين بالصبغة (DSSCs)، استُخدمتا لاكتشاف ألوان مختلفة من الضوء وتوليد إشارات كهربائية استجابة لذلك.
وعند تعريض الجهاز لأطوال موجية معينة، يُنتج استجابة كهربائية ثنائية القطب، موجبة تحت الضوء الأزرق وسالبة تحت الضوء الأحمر، ما يمكّنه من تنفيذ عمليات منطقية والتعرف إلى الألوان بدقة تصل إلى 10 نانومتر وهي دقة توازي تقريباً قدرة العين البشرية.
وفي تجربة حقيقية، اختبر الفريق الجهاز عبر دمجه في شبكة حوسبة مادية للتعرف إلى حركات بشرية ملوّنة بالأحمر والأخضر والأزرق ورغم استخدام مشبك عصبي واحد فقط، بلغت دقة التعرف 82% عبر 18 تركيبة من الألوان والحركة، مقارنة بأنظمة تقليدية تعتمد على أجهزة استشعار متعددة.
ويشير العلماء إلى أن هذا الدمج بين دقة تمييز الألوان والقدرة على إجراء عمليات منطقية والتشغيل الذاتي، قد يحدث نقلة نوعية في الذكاء الاصطناعي البصري منخفض الطاقة.