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信息学院黄铁军教授团队牵头研制的超速全时仿视网膜芯片首次公开亮相

2018-5-21       阅读:1289次       来源:NELVT

在日前开幕的第21届中国北京国际科技产业博览会上,北京大学信息科学技术学院、人工智能高等研究院,数字视频编解码技术国家工程实验室黄铁军教授团队研制的超速全时仿视网膜芯片首次公开亮相。

众所周知,视频即静止图像组成的序列。人类由于具有视觉暂留特性,当影视每秒播放数十幅静止图像时,即可产生连续的视觉感受。然而,在黄铁军看来,长期被误认做智能系统“眼睛”的传统视频摄像头与新一代人工智能完全不匹配,最终使“视频编码”和“图像识别”这两个概念融为一体的是类脑计算,因此视网膜芯片才是真正解决计算机视觉问题的第一步。

2015年,北京市科学技术委员会启动“脑科学与类脑计算”专项。黄铁军研究团队联合北京大学基础医学院、视觉损伤与修复教育部重点实验室濮鸣亮教授,生命科学学院、麦戈文脑科学研究所唐世明研究员,生命科学学院、定量生物学中心陶乐天研究员,获重大课题“大脑初级视觉系统解析仿真平台研究与应用验证”支持,开展灵长类视网膜和初级视皮层解析仿真研究,实现了灵长类视网膜中央凹神经细胞和神经环路的精细建模,并提出模拟视网膜机理的脉冲编码模型;2017年,在滚动课题“脉冲阵列式仿视网膜芯片研制及验证”支持下,经过一年多的紧张攻关,仿视网膜芯片一次流片成功。

仿视网膜芯片对传统视频芯片的颠覆主要在于“超速”和“全时”。眼睛是亿万年进化而成的精密器官,信息处理机制优越,但由于生理限制,视网膜发放神经脉冲的频率不可能超过100 Hz。而仿视网膜芯片采用光电技术,发放频率可达40 kHz,“超速”人眼数百倍,能够“看清”高速旋转叶片的文字。“全时”是指从芯片采集的神经脉冲序列中重构出任意时刻的画面,这是真正实现计算机视觉的基础。

在我国去年发布的《新一代人工智能规划》中,“智能芯片和系统”部分明确规划了新型感知芯片。超速全时仿视网膜芯片的成功研制打响了新一代人工智能创新突破的第一枪。这项研究不仅深化了对生物视觉系统信息处理过程的认识,还有望启发新的高效视频编码方法和对象检测识别算法,并支撑支持智能机器人和无人机等产业发展。

 

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