近日,香港理工大学郝建华证明团队将铁电与二维材料进行交融,联想出新式的可重构神经形态视觉来终了对迷惑联想的监测。

(起首:https://www.polyu.edu.hk/sc/academicians/our-distinguished-scholars/hao-jianhua/)
铁电门的特色源于双向完全极化的景象之间,存在多个中间级别,使其约略无邪调换。这种特色有助于精准按捺原子超薄二维材料的掺杂进程和电子输脱手为。
这种时代增强了对神经形态突出权重的准确编程的无邪性和可调性,约略终了优异的线性度和多态下均匀的步长变化,从而对消难以按捺的时代和不成估量的波动戒指。
而况,基于铁电与二维材料的可重构神经形态视觉传感器用有可流畅渐渐骤节的正负光电导,因此不错生效模拟视网膜号袭取感知、鼎新传导、信息搞定和修改的进程。
迷惑联想的检测与识别已成为智能场景中的中枢需求,如智能家居、东谈主工视觉、安全监控、无东谈主驾驶汽车和军事详实。
铁电材料是一种非中心对称晶体材料,由于酿成相识的电偶极子而阐扬出非易失可调换的电极化的才智,其优异的特色不错用作存储单位。
昔日鸠合大规模材料滋长和器件制备技能,有望代替基于互补金属氧化物半导体的图像传感器平台。

谈及开展本次研究的原因,该团队示意传统的基于每一帧的图像传感器,以固定的帧率传递阔气光强度,疏远了被探伤主题的主要变化,因此生成多数冗余的视觉数据而况传递的有用信息有限。
受生物视网膜的启发,神经节细胞对不同的迷惑阐扬出聘任性反馈,是以不错基于事件驱动,仅反馈场景中的接洽变化。
传统的图像传感器芯片在不同模块之间需要多数独特的块和复杂的数据鼎新、传输、存储和搞定操作,与智能应用所追求的便携性和高散伙的联想违犯。
此外他们还发现,在臆想和学习神经形态应用的配景下,具有高准确性和能量散伙的神经收罗阐明着至关蹙迫的作用。
具有多态可远离和高线性突触权重更新影响了视觉传感器系统的均一性和准确性的阐扬。同期,普及举座能量散伙并诞生自供电系统关于视觉传感器至关蹙迫。
基于此,他们定下本次课题并左证要终了的性能和特征,ag百家乐假不假细目基本的器件结构,进行一系列的表征和测试。
在时域算法的终了部分,他们与香港理工大学同在应用物理系的柴扬教讲课题组勾搭。
感存算一体架构由于迷惑联想的驱动特色,在光照强度变化时触发并输出信息,幸免了静态配景导致的冗余信息,因此符合用于搞定动态场景任务。
再鸠合时域算法,他们发现每读取一个图片的像素值阵列,铁电器件的正负反馈的范围会生成两个新的像素值阵列,左证时候律例进行疏通,便不错突出迷惑的事件。
与此同期,生物视觉系统不错在复杂环境中高效地感知迷惑。这种当然特征带动了高效硬件资源的联想以及机器视觉系统的股东。
而用于当作识别的传统机器视觉系统频频波及复杂的东谈主工神经收罗,因此近几年来他们也渐渐插足神经形态器件和东谈主工视觉领域。
本次研究中,他们探讨了蹙迫一个问题:就是否不错哄骗传感器感知动态迷惑,而况将感知存储和信息的搞定齐集在团结个器件单位中?基于这一议论,他们在本次研究中鸠合铁电的非易失性和多级中间态以及二维材料易受外场按捺的特色,借助东谈主工神经收罗识别出了迷惑联想的特征。
受到东谈主类视网膜的迷惑感知启发,这项研究在机器视觉系统中以智能形态显贵普及了关于静态信息和动态信息的远离和搞定。
至此,研究崇敬完成。日前,接洽论文以《基于铁电调制的可重构神经形态视觉传感器终了联想迷惑检测》(Object Motion Detection Enabled by Reconfigurable Neuromorphic Vision Sensor under Ferroelectric Modulation)为题发在ACS Nano[1],党兆盈是第一作家,香港理工大学郝建华证明担任通信作家。

研究东谈主员示意,哄骗他们之前研究中使用的仿生视觉传感器为基础,他们生效模拟了访佛于生物视觉系统中发现的一系列感知和预搞定功能。
这些功能包括适应不同的光强度、在传感器内践诺神经收罗搞定、检测迷惑和编码视觉信息 [2]。
为了促进视觉传感器的本色实施,整合多模感知变得至关蹙迫。这凸显了创新特定视觉传感器以捕捉更庸俗的与光接洽的数据的蹙迫性。
参考府上:
1.Dang, Z., Guo, F., Wang, Z., Jie, W., Jin, K., Chai, Y., & Hao, J. (2024). Object Motion Detection Enabled by Reconfigurable Neuromorphic Vision Sensor under Ferroelectric Modulation.ACS nano, 18(40), 27727-27737.
2.ACS NanoDOI: 10.1021/acsnano.4c10231 (2024);Adv. Electron.Mater. DOI: 10.1002/aelm.202400528 (2024);Adv. Funct. Mater.34, 2400105 (2024);Mater. Horiz.10, 3719 (2023);Nano Lett.23, 6752 (2023)
3. Feng Guo, Menglin Song, Man-Chung Wong, Ran Ding, Weng Fu Io, Sin-Yi Pang, Wenjing Jie, and Jianhua Hao, \"Multifunctional optoelectronic synapse based on ferroelectric Van der Waals heterostructure for emulating the entire human visual system\",Adv. Funct. Mater., 32, 2108014 (2022) (Top 10 most downloaded papers).
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