高整合神經形態人工視覺光電感測器問世

　　高整合神經形態人工視覺光電感測器問世

　　科技日報瀋陽4月8日電 (記者郝曉明)記者從中科院金屬所瀋陽材料科學國家研究中心獲悉，該所與南京理工大學、中科院蘇州奈米所、東北大學、南京大學等單位合作，開發出一種柔性碳奈米管—量子點神經形態人工視覺光電感測器。近日，該成果以“面向神經形態視覺系統的柔性超靈敏光電傳感陣列”為題，在《自然通訊》線上發表。

　　人工視覺系統的開發，既要重新創建人工系統的靈活性、複雜性和適應性，又要通過高效率計算和簡潔的方式來實現它。目前，人工視覺系統往往採用傳統的互補金屬氧化半導體(CMOS)或者電荷耦合器件(CCD)圖像感測器，通過和執行機器視覺演算法的數字系統連接，進而實現人工視覺功能。

　　由於傳統的數字人工視覺系統具有功耗高、尺寸大、成本高等缺點，課題組設計並製備了一個1024像素的柔性神經形態光電感測器陣列，其中銫鉛溴鈣鈦礦量子點作為感光層和光生電荷俘獲層，半導體性碳奈米管薄膜作為電荷傳輸層，二者複合具有良好的柔性，能夠均勻的大面積成膜，並能夠保持長期穩定性。同時，該光電感測器陣列整合了光傳感、資訊存儲和數據預處理等功能，這與生物系統行為類似，實現實時並行處理資訊，這對於模倣生物視覺處理的人工視覺系統具有重要的啟發意義。此外，研究還首次實現了在極暗條件下響應並完成神經形態強化學習的案例。

　　基於此神經形態光電感測器，科研人員希望通過電路設計，構建功能更強大的人工神經網路，模擬大腦對資訊的處理過程，實現對已知數據之間的關聯和特徵進行學習，從而獲得對未知數據更加強大的處理能力。