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  • 新型突觸型光電晶體管可以更好處理視覺信息

    作者:佚名 來源:sciencedaily 時(shí)間:2021-05-06 09:51 閱讀:1097 [投稿]
    美國研究人員在節(jié)能型光電晶體管方面取得突破性進(jìn)展,研制出一種新型突觸型光電晶體管。這類設(shè)備有望幫助計(jì)算機(jī)在處理視覺信息時(shí)更像人腦,可用作自動(dòng)駕駛車輛等的傳感器。

    據(jù)美國《每日科學(xué)》網(wǎng)站報(bào)道,美國研究人員在節(jié)能型光電晶體管方面取得突破性進(jìn)展,研制出一種新型突觸型光電晶體管。這類設(shè)備有望幫助計(jì)算機(jī)在處理視覺信息時(shí)更像人腦,可用作自動(dòng)駕駛車輛等的傳感器。

    在這一最新研究中,美國能源部國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的研究人員將鈣鈦礦型納米晶體與單壁碳納米管網(wǎng)絡(luò)結(jié)合,創(chuàng)造出這一新型光電晶體管。鈣鈦礦是一種新型半導(dǎo)體,已被證明能高效地將太陽光轉(zhuǎn)化為電能,并在很多領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用前景。





    當(dāng)研究人員用激光照射新光電管時(shí),發(fā)現(xiàn)了驚人的電反應(yīng)。研究論文合著者約瑟夫·路德說:“通常情況下,電流吸收光后,會(huì)短暫流動(dòng)一段時(shí)間,但在新光電晶體管中,電流會(huì)持續(xù)流動(dòng)。” 

    這種現(xiàn)象被稱為“持久光電導(dǎo)”,是“光存儲(chǔ)”的一種形式。所謂“光存儲(chǔ)”指照射到設(shè)備上的光能可以作為電流存儲(chǔ)在“存儲(chǔ)器”中,這種現(xiàn)象還可以模擬大腦內(nèi)用來儲(chǔ)存記憶的突觸。

    通常情況下,持續(xù)的光電導(dǎo)需要低溫和/或高工作電壓,但電流峰值只會(huì)持續(xù)一瞬間。而在最新研究中,持久的光電導(dǎo)在室溫下產(chǎn)生電流,并在光關(guān)閉后持續(xù)一個(gè)多小時(shí)。研究還發(fā)現(xiàn),只需低電壓和低光強(qiáng)度就可做到這一點(diǎn),表明存儲(chǔ)內(nèi)存所需的能量也很低。

    科學(xué)家們一直致力于研究光學(xué)存儲(chǔ)和神經(jīng)形態(tài)計(jì)算——用計(jì)算機(jī)模擬人腦儲(chǔ)存信息的方式,希望創(chuàng)建出能模擬大腦功能的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。大腦使用由神經(jīng)元組成的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”工作,這些神經(jīng)元通過突觸與其他神經(jīng)元相互作用,這種高度互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)是大腦能快速高效處理信息的主要原因之一。

    研究人員稱,鑒于人腦收集的很多信息都源于視覺感知,新研制出的這些突觸型晶體管可以整合到圖像識(shí)別系統(tǒng)中。

    研究合作者、詹妮弗·布萊克本表示:“這些傳感器陣列可以接收?qǐng)D像,結(jié)合訓(xùn)練和學(xué)習(xí)算法可用于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)類程序。這類系統(tǒng)有望提高自動(dòng)駕駛車輛等應(yīng)用中的能源效率、性能和可靠性!

    相關(guān)鏈接:https://www.sciencedaily.com/releases/2021/05/210504112617.htm

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