حسگری که نویدبخش به دست آوردن بینایی از دست رفته است

نورسازهای نوری، انرژی را به انرژی‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند و برای دوربین‌ها و بسیاری از فناوری‌های نوری دیگر نیاز دارند. به گفته، سازمان‌های نوری با می‌توانند روی بخش‌های قرمز رنگ‌های مانند رنگ‌های سبز و آبی که نور مرئی را تشکیل می‌دهند، بپردازند.

وانگ گفت: وقتی نور فیلتر می‌شود، مقداری از اطلاعات از دست می‌روند اما با استفاده از طراحی ما می‌توان از آن جلوگیری کرد. بنابراین، ما باور داریم که این پژوهش ممکن است نوید ابداع یک روش سنجش دوربین در آینده باشد که می‌توان به افراد کمک کرد تا نمای بالاتری را به دست بیاورند.

به گفته دانشمندان، این فناوری ممکن است نشان‌دهنده راه‌هایی برای استفاده از فیلترهای موجود در دوربین‌های مدرن باشد که بتوان آن را کاهش داد و هزینه‌ها و پیچیدگی‌ها را در بالا می‌برد.

تحقیقات انجام شده در این پژوهش، چندین پیشرفت اساسی را در استفاده از دستگاه‌های تشخیص نور پروسکایت نشان می‌دهند که در زمینه‌های گوناگون، از تولید مواد گرفته شده تا طراحی دستگاه و نوآوری در سیستم‌های کاربردی دارند.

حته دنت دن کاندین مرا ددر ماردی ایهمیت اِهبههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههه. وانگ افزود: با ملحق ساختن دستگاه و این الگوریتم به هویت خود، می‌توانیم تعیین کنیم که شبکه عصبی برای پردازش بینایی در چشم انسان بسیار مهم است.

به گزارش ایسنا و به نقل از نوروساینس نیوز، نورسازهای نوری حساس به قرمز، سبز و آبی، از سلولهای مخروطی چشم ما تقلید می‌کنند. این در حالی است که الگوریتم نورومورفیک، شبکه عصبی ما را برای پردازش اطلاعات و تبدیل آنها به تصاویر با کیفیت بالا شبیه سازی می کند. دوربین‌های مدرنی که به فیلترهای بیرونی نیاز دارند، این فناوری می‌تواند تصویر را بهبود بخشد و هزینه‌های ساخت را کاهش دهد. همچنین، این دستگاه با جذب نور الکتریسیته می‌کند که یک دوربین بدون باتری می‌کند.

از آنجایی که از مواد پروسکایت استفاده می‌کنند، باور دارند که دستگاه‌های جدید با جذب نور، انرژی تولید می‌کنند و شاید روزنه‌ای را به روی دوربین فناوری بدون باتری بگشایند.

الگوریتم‌های نورومورفیک، نوعی فناوری محاسباتی هستند که از مغز انسان تقلید می‌کنند. وانگ: ما روش‌های متفاوتی را برای پردازش داده‌ها امتحان کردیم. ما تلاش می کنیم راهنمایی های مستقیم منتشر شده از سه رنگ را انجام دهیم اما تصویر خیلی واضح نبود. در مقابل، وقتی این پردازش نورومورفیک را انجام می دهد، تصویر به دست آمده بسیار نزدیکتر به تصویر اصلی است.

پروسکایتها نیمه‌رسانا هستند و زمانی که نور به این ماده می‌کند، جفت الکترون حفره را به وجود می‌آورد. ارسال این الکترون‌ها و حفره‌ها در جهت مخالف، همان چیزی است که جریان الکتریکی تولید می‌کند. تحقیقات در این پژوهش، پروژه های نازکی را ایجاد کردند که انتقال الکترون-حفره در آنها نامتعادل بود. به این معنی که حفره‌ها سریعتر از الکترونها در مواد حرکت می‌کنند. که با دستکاری ساختار پروسکایت‌های نامتعادل یا نحوه چیدمان لایه‌ها می‌توانند ویژگی‌هایی را داشته باشند که تا مواد به‌سازهای نوری باریک تبدیل شوند.

نوری سیلیکونی به کار رفته در دوربینها، نور را جذب می‌کنند اما رنگ‌ها را تشخیص نمی‌دهند. یک فیلتر بیرونی، رنگ‌های قرمز، سبز و آبی را از هم جدا می‌کند و فیلتر فقط به یک رنگ اجازه می‌دهد به همه بخش‌های حسگر نور برسد. بدین ترتیب، دو سوم نور ورودی هدر می‌رود.

آنها با استفاده از این مواد، یک حسگر را ابداع کردند و یک پروژه را برای تابش تصویر در دستگاه به کار بردند. جمع‌آوری اطلاعات در رنگ‌های قرمز، سبز و آبی، به یک الگوریتم نورومورفیک وارد می‌شود تا به تحلیل و بررسی تصویر بپردازد.

برای دستیابی به این هدف در یک دستگاه مصنوعی، یک حسگر جدید حاوی پروسازهای نوری باریک را ابداع کردند که سلول های مشابه مخروطی ما را به یک الگوریتم نورومورفیک مرتبط می سازند که برای پردازش و تولید تصاویر با کیفیت بالا، از شبکه آن استفاده می شود. عصبی ما تقلید می‌کند.

این پژوهش، در مجله «Science Advances» به چاپ رسید.

«لویائو ژنگ» (Luyao Zheng)، پژوهشگر مقطع فوق دکتری دانشگاه پنسیلوانیا گفت: این دستگاه شبیه به سلول‌های خورشیدی است که از نور برای تولید برق استفاده می‌کند. زمانی که به دستگاه نور بتابد، جریانی را تولید می کند. بنابراین، برای گرفتن این اطلاعات از نور نیازی به استفاده از انرژی نداریم.

دانش «دانشگاه پنسیلوانیا» (Penn State) با الهام از طبیعت، دستگاهی ساخته شده است که با تقلید از گیرنده های نور قرمز، سبز، آبی و شبکه عصبی چشم انسان، تصاویر را تولید می کند.

«کای وانگ»(Kai Wang)، دانشیار پژوهشی در گروه علوم و مهندسی مواد دانشگاه پنسیلوانیا گفت: ما این طرح را از طبیعت الهام گرفتیم. شبکیه چشم ما حاوی سلول‌های مخروطی است که به نورهای قرمز، سبز و آبی حساس هستند و یک شبکه عصبی را در بر دارد که حتی پیش از این که اطلاعات به مغز منتقل شود، آنچه را که می‌بینیم شروع می‌شود، می‌کند. این روند، دنیای رنگارنگی طبیعی را می‌کند که ما می‌توانیم ببینیم.

انتهای پیام