Czujnik z papieru

Naukowcy z Uniwersytetu Naukowego w Tokio opracowali inteligentny czujnik w papierowej formie inspirowany ludzkim mózgiem. Ich zdaniem może to utorować drogę energooszczędnym urządzeniom do monitorowania stanu zdrowia wyposażonym w niezależne funkcje sztucznej inteligencji, a gdy okażą się już niepotrzebne, będzie można je po prostu spalić.

- Optoelektroniczne urządzenie synaptyczne w wersji papierowej składające się z nanocelulozy i tlenku cynku zostało opracowane w celu realizacji obliczeń PRC - powiedział profesor Takashi Ikuno, autor artykułu opisującego badania nad czujnikiem - Urządzenie wykazuje zachowanie synaptyczne i realizuje zadania poznawcze w odpowiedniej skali czasowej do monitorowania stanu zdrowia. To badanie podkreśla potencjał osadzania nanocząstek półprzewodnikowych w elastycznych foliach nanowłókien celulozowych do wykorzystania jako elastyczne urządzenia synaptyczne.

Obliczenia PRC mają naśladować działanie ludzkiego mózgu przy użyciu kontrolowanych zjawisk fizycznych, umożliwiając mu wykonywanie zadań związanych z uczeniem maszynowym i sztuczną inteligencją z większą wydajnością w porównaniu z tradycyjnymi obliczeniami elektronicznymi. W przypadku zbudowanego przez zespół urządzenia zjawiskiem jest światło pobierane na wejściu przez urządzenie wykonane z nanocząstek nanocelulozy i tlenku cynku ze złotymi elektrodami.

Mimo że w rzeczywistości jest to papier z elementami metalowymi, dane urządzenie okazało się zdolne do obsługi zadań uczenia maszynowego. W eksperymentach prototypy były w stanie rozpoznawać odręcznie pisane cyfry ze zbioru danych MNIST z dokładnością do 88% nawet po poddaniu tysiącu cyklom zginania.

Elastyczność urządzenia, łatwość z jaką można je bezpiecznie usunąć, a także jego zdolność do wykonywania zadań z zakresu uczenia maszynowego i wykazywanie efektu pamięci krótkotrwałej oznaczają, że może ono idealnie nadawać się do przyszłych urządzeń noszonych, zapewniając niskie zużycie energii, komfort i możliwość zapewnienia wspomaganego przez sztuczną inteligencję monitorowania sygnałów biologicznych w czasie rzeczywistym.

Prace zespołu zostały opublikowane w czasopiśmie Advanced Electronic Materials.

(rr)