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世界首款類腦互補(bǔ)視覺芯片研制成功

記者 鄧暉

2024年05月31日08:41 來(lái)源:光明日?qǐng)?bào)

【瞧!我們的前沿科技】

記者從清華大學(xué)獲悉,繼2019年發(fā)布全球首款異構(gòu)融合類腦芯片“天機(jī)芯”之后,該校精密儀器系類腦計(jì)算研究團(tuán)隊(duì)在類腦視覺感知芯片領(lǐng)域再獲新突破,研制出世界首款類腦互補(bǔ)視覺芯片“天眸芯”。該芯片可在極低的帶寬和功耗代價(jià)下,實(shí)現(xiàn)每秒10000幀的高速、10bit的高精度、130dB的高動(dòng)態(tài)范圍的視覺信息采集,不僅為智能革命的發(fā)展提供了強(qiáng)大技術(shù)支持,還為自動(dòng)駕駛、具身智能等重要應(yīng)用開辟了新的道路。

基于上述研究成果的論文《面向開放世界感知、具有互補(bǔ)通路的視覺芯片》作為封面文章,登上5月30日的《自然》雜志。這是該團(tuán)隊(duì)繼異構(gòu)融合類腦計(jì)算“天機(jī)芯”后,第二次登上《自然》封面,標(biāo)志著我國(guó)在類腦計(jì)算和類腦感知兩個(gè)重要方向上均取得了基礎(chǔ)性突破。

“在開放世界中,智能系統(tǒng)不僅要處理龐大的數(shù)據(jù)量,還需要應(yīng)對(duì)各種極端事件,如駕駛中的突發(fā)危險(xiǎn)、隧道口的劇烈光線變化和夜間強(qiáng)閃光干擾等!闭撐耐ㄓ嵶髡、清華大學(xué)精密儀器系教授施路平介紹,傳統(tǒng)視覺感知芯片在應(yīng)對(duì)這些場(chǎng)景時(shí)往往面臨失真、失效或高延遲的問(wèn)題。為了克服這些挑戰(zhàn),研究團(tuán)隊(duì)聚焦類腦視覺感知芯片技術(shù),提出了一種基于視覺原語(yǔ)的互補(bǔ)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(yǔ)的信息表示,并通過(guò)有機(jī)組合這些原語(yǔ),模仿人視覺系統(tǒng)的特征,形成兩條優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、信息完備的視覺感知通路!笔┞菲浇榻B,基于這一新范式,團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研制出了世界首款類腦互補(bǔ)視覺芯片“天眸芯”,“它不僅突破了傳統(tǒng)視覺感知范式的性能瓶頸,而且能夠高效應(yīng)對(duì)各種極端場(chǎng)景,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性!

基于“天眸芯”,團(tuán)隊(duì)還自主研發(fā)了高性能軟件和算法,并在開放環(huán)境車載平臺(tái)上進(jìn)行了性能驗(yàn)證。在多種極端場(chǎng)景下,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了低延遲、高性能的實(shí)時(shí)感知推理,展現(xiàn)了其在智能無(wú)人系統(tǒng)領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力。

施路平表示,結(jié)合該團(tuán)隊(duì)在類腦計(jì)算芯片“天機(jī)芯”、類腦軟件工具鏈和類腦機(jī)器人等方面已應(yīng)用落地的技術(shù)積累,“天眸芯”的加入將進(jìn)一步完善類腦智能生態(tài),有力地推動(dòng)人工通用智能的發(fā)展。

(責(zé)編:孫紅麗、楊迪)