清華大學(xué)在類腦視覺感知芯片領(lǐng)域取得重要突破：

提出一種基于視覺原語的互補雙通路類腦視覺感知新范式，研制出世界首款類腦互補視覺芯片“天眸芯”?；谠撗芯砍晒恼撐摹睹嫦蜷_放世界感知、具有互補通路的視覺芯片》作為封面文章，登上了5月30日的《自然》雜志，標(biāo)志著在類腦計算和類腦感知兩個方向上均取得重要突破。

5月30日《自然》雜志封面

這一成果與我們的日常生活

有什么關(guān)系？

隨著自動駕駛、機器人、AI等開放世界應(yīng)用的發(fā)展，現(xiàn)有圖像傳感器面臨諸多挑戰(zhàn)，難以處理超出其傳感范圍的動態(tài)、多樣化和不可預(yù)測的情況。

比如快速騎自行車的人、意外行為、光線從明亮到陰暗的快速變化……

然而，圖像傳感器要向高速度、高分辨率、大動態(tài)范圍和高精度發(fā)展，還受功率和帶寬限制。

傳統(tǒng)視覺感知芯片由于受到“功耗墻”和“帶寬墻”的限制，在應(yīng)對這些場景時往往面臨失真、失效或高延遲的問題，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

為了克服這些挑戰(zhàn)，清華大學(xué)精密儀器系類腦計算研究團隊聚焦類腦視覺感知芯片技術(shù)，提出了一種基于視覺原語的互補雙通路類腦視覺感知新范式。該范式借鑒了人類視覺系統(tǒng)的基本原理，將開放世界的視覺信息拆解為基于視覺原語的信息表示，并通過有機組合這些原語，模仿人視覺系統(tǒng)的特征，形成兩條優(yōu)勢互補、信息完備的視覺感知通路。

基于這一新范式，團隊進一步研制出了世界首款類腦互補視覺芯片“天眸芯”，在極低的帶寬和功耗代價下，實現(xiàn)了每秒10000幀的高速、10bit的高精度、130dB的高動態(tài)范圍的視覺信息采集，不僅突破了傳統(tǒng)視覺感知范式的性能瓶頸，而且能夠高效應(yīng)對各種極端場景，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

類腦互補視覺感知芯片“天眸芯”

將“天眸芯”集成到自動駕駛系統(tǒng)中，即使面對突然閃光干擾、隧道等高動態(tài)范圍場景、異常物體移動等復(fù)雜情況，配合互補多通路算法，系統(tǒng)也能實現(xiàn)精準(zhǔn)認(rèn)知和快速響應(yīng)。

這回是真開“眸”了～

“天眸芯”是全新的類腦處理機制

傳統(tǒng)的人工智能技術(shù)主要依賴于深度學(xué)習(xí)算法，需要大量的數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練才能獲得較高的識別準(zhǔn)確率。

而“天眸芯”采用了一種全新的類腦處理機制，模仿人腦神經(jīng)元的工作方式，能夠?qū)崟r地對圖像進行處理和分析。

這種機制使得“天眸芯”在面對復(fù)雜多變的環(huán)境時，具有更高的適應(yīng)性和識別準(zhǔn)確率。

“天眸芯”是如何實現(xiàn)這一技術(shù)的呢？

科學(xué)家們通過對人腦視覺系統(tǒng)的深入研究，發(fā)現(xiàn)人腦在處理圖像信息時具有高度的并行性和冗余性。

基于這一原理，科學(xué)家們設(shè)計了一種全新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得“天眸芯”能夠在極低功耗的情況下實現(xiàn)高效的圖像處理。

同時，他們還利用了先進的半導(dǎo)體工藝技術(shù)，將這一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)集成到芯片上，從而實現(xiàn)了“天眸芯”的高度集成化和小型化。

“天眸芯”的問世

無疑將對許多領(lǐng)域產(chǎn)生深遠的影響

在自動駕駛領(lǐng)域，由于“天眸芯”具有極高的識別準(zhǔn)確率和實時性，它有望成為未來自動駕駛汽車的核心組件之一。

在智能安防領(lǐng)域，“天眸芯”可以幫助提高監(jiān)控系統(tǒng)的識別能力和效率，從而保障公共安全。

而在醫(yī)療影像領(lǐng)域，“天眸芯”的應(yīng)用將有助于提高醫(yī)生的診斷速度和準(zhǔn)確性，為患者提供更好的醫(yī)療服務(wù)。

除了以上提到的應(yīng)用領(lǐng)域外，“天眸芯”還有其他潛在的應(yīng)用場景。

例如，在無人機領(lǐng)域，它可以用于實時監(jiān)測農(nóng)田、森林等環(huán)境的變化；在虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域，它可以為用戶提供更加真實、自然的視覺體驗；在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，它可以作為各種智能設(shè)備的視覺感知核心，幫助實現(xiàn)智能家居、智能工廠等場景的構(gòu)建。

“天眸芯”仍然面臨一些挑戰(zhàn)和問題

例如，如何進一步提高芯片的性能和降低成本；如何確保芯片在不同應(yīng)用場景下的穩(wěn)定運行；如何加強與相關(guān)行業(yè)的合作，推動“天眸芯”的廣泛應(yīng)用等。

然而，正是這些挑戰(zhàn)和問題激發(fā)了科學(xué)家們不斷創(chuàng)新的動力，也為我國的科技發(fā)展提供了新的機遇。

“天眸芯”的研發(fā)成功標(biāo)志著我國在高科技領(lǐng)域邁出了重要的一步。

這款芯片以其獨特的類腦處理機制和卓越的視覺識別能力，預(yù)計在眾多與“中國智造”息息相關(guān)的領(lǐng)域帶來革命性的應(yīng)用，徹底改變?nèi)藗兾磥淼纳罘绞健?/p>

我們有理由相信

隨著科技的不斷發(fā)展和創(chuàng)新

“天眸芯”將為我們的未來生活

帶來更多的驚喜和改變