محققان دانشگاه تسینگهوا در چین یک تراشه فوتونیکی جدید ساخته‌اند که تصاویر را در ظرف چند نانوثانیه پردازش می‌کند، انتقال می‌دهد و بازسازی می‌کند.
به گزارش ایتنا و به نقل از InterestingEngineering، این تراشه این دستاورد بزرگ را با رفع نیاز به تبدیل داده‌های نوری به الکترونیکی، که در تراشه‌های متداول انجام می‌شود، محقق می‌کند.
بینایی ماشین (Machine vision) زمینه‌ای در حال تکامل است که در آن دوربین‌ها، حسگرها و الگوریتم‌ها به صورت پشت سر هم کار می‌کنند تا دنیای اطراف خود را بفهمند و ماموریت‌های خاصی را به انجام برسانند. در گذشته، فناوری بر انتقال این داده‌ها در فواصل طولانی تکیه داشت، تا به مکانی برسد که بتوان آن را تجزیه و تحلیل کرد و پاسخ‌های مناسب گرفته و اجرا کرد.
لو فانگ، دانشیار دپارتمان مهندسی الکترونیک در دانشگاه تسینگهوا در چین می‌گوید: «جهان در حال ورود به عصر هوش مصنوعی است، اما هوش مصنوعی بسیار زمان‌بر و انرژی‌بر است. در دنیای کنونی که به سرعت در حال تغییر است، بینایی ماشین اکنون نیازمند پردازش داده‌ها بر روی خود یک دستگاه انجام شود؛ این فرایند که رایانش لبه نامیده می‌شود به تسریع تصمیم‌گیری کمک کند.
فانگ افزود: «رشد دستگاه‌های لبه‌ای، همچون گوشی‌های هوشمند، خودروهای هوشمند و لپ‌تاپ‌ها هوشمند، منجر به رشد انفجاری داده‌های تصویری برای پردازش، انتقال و نمایش داده شده است. ما در حال کار برای پیشبرد بینایی ماشین از طریق ادغام سنجش و رایانش در حوزه نوری هستیم».
حذف تبدیل‌های نوری به الکترونیکی
وظایف لبه، مانند رانندگی خودران، به خاطر تبدیل نوری به الکترونیکی چند میلی‌ثانیه‌ای با مشکل کندی مواجه هستند.
فانگ گفت: «ضبط، پردازش و تجزیه و تحلیل تصاویر برای وظایف مبتنی بر لبه مانند رانندگی خودران در حال حاضر به دلیل لزوم تبدیل نوری به الکترونیکی به سرعت‌های در سطح میلی‌ثانیه محدود شده است».
در حال حاضر، تصاویر ضبط شده توسط دستگاه‌های بینایی ماشین باید از ماهیت نوری خود به نسخه‌های الکترونیکی منتقل شوند تا کامپیوترها بتوانند این داده‌ها را درک کنند.
این پژوهشگران، تحت هدایت فانگ، یک تراشه آرایه رایانشی موازی نوری (OPCA) با یک آرایه رایانشی حسگر ساخته شده با استفاده از تشدیدکننده‌های حلقه‌ای ساخته‌اند. این طراحی به این تراشه فوتونی این امکان را می‌دهد تا یک تصویر نوری را به یک نمایش دو بعدی از شدت نور خود تبدیل کند که می‌تواند با استفاده از یک آرایه میکرو لنز به تراشه هدایت شود.
تراشه OPCA دارای پهنای باند پردازشی تا صد میلیارد پیکسل و زمان پاسخگویی تنها شش نانوثانیه است.
