Atualmente, os serviços de IA se espalham rapidamente na vida cotidiana e em todos os setores. Esses serviços são ativados pela conexão de centros e terminais de IA, como dispositivos móveis, PCs, etc. Esse método, no entanto, aumenta a carga sobre o ambiente ao consumir muita energia não apenas para acionar o sistema de IA, mas também para transmitir dados. Em tempos de guerra ou desastres, pode se tornar inútil devido ao colapso de energia e falhas de rede, cujas consequências podem ser ainda mais graves se for um serviço de IA na área de vida e segurança. Como uma tecnologia de inteligência artificial de próxima geração que pode superar essas fraquezas, a tecnologia "in-sensor computing" de baixa potência e alta eficiência que imita o mecanismo de processamento de informações do sistema nervoso humano está chamando a atenção.
O Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST, Presidente Seok-Jin Yoon) anunciou que sua equipe liderada pelo Dr. Suyoun Lee (Centro de Engenharia Neuromórfica) conseguiu desenvolver "neurônios sensoriais artificiais" que serão fundamentais para o uso prático de computação no sensor. Os neurônios refinam vastos estímulos externos (recebidos por órgãos sensoriais como olhos, nariz, boca, ouvidos e pele) em informações na forma de picos; e, portanto, desempenham um papel importante ao permitir que o cérebro integre e execute rapidamente tarefas complexas, como cognição, aprendizado, raciocínio, previsão e julgamento com pouca energia.

O interruptor de limiar Ovonic (OTS) é um dispositivo de comutação de dois terminais que mantém um estado de alta resistência (10–100 MΩ) abaixo da tensão de comutação e exibe uma diminuição acentuada na resistência acima da tensão de comutação. Em um estudo anterior, a equipe desenvolveu um dispositivo de neurônio artificial que imita a ação dos neurônios (integrar e disparar) que gera um sinal de pico quando o sinal de entrada excede uma intensidade específica.

Este estudo, publicado em Nano Letters , apresenta um dispositivo de chave de limiar ovônico de três terminais (3T-OTS) que pode controlar a tensão de comutação para simular o comportamento dos neurônios e encontrar rapidamente e abstrair padrões entre grandes quantidades de entrada de dados para órgãos sensoriais. Ao conectar um sensor ao terceiro eletrodo do dispositivo 3T-OTS, que converte estímulos externos em voltagem, foi possível realizar um dispositivo de neurônio sensorial que altera os padrões de pico de acordo com os estímulos externos.

A equipe de pesquisa conseguiu realizar um dispositivo de neurônio visual artificial que imita o método de processamento de informações dos órgãos sensoriais humanos, combinando um 3T-OTS e um fotodiodo. Além disso, ao conectar um dispositivo de neurônio visual artificial a uma rede neural artificial que imita o centro visual do cérebro, a equipe conseguiu distinguir infecções por COVID-19 de pneumonia viral com uma precisão de cerca de 86,5% por meio do aprendizado de imagens de radiografias de tórax .

Dr. Suyoun Lee, diretor do KIST Center for Neuromorphic Engineering, disse:"Este dispositivo de neurônio sensorial artificial é uma tecnologia de plataforma que pode implementar vários dispositivos de neurônios sensoriais, como visão e toque, conectando-se a sensores existentes. É um edifício crucial bloco para tecnologia de computação in-sensor."

Ele também explicou a importância da pesquisa que "dará uma grande contribuição para a resolução de vários problemas sociais relacionados à vida e segurança, como desenvolver um sistema de diagnóstico por imagem médica que possa diagnosticar simultaneamente com exames, prever doenças cardíacas agudas por meio de séries temporais análise de padrões de pulso e pressão arterial, e percebendo a capacidade extra-sensorial de detectar vibrações fora da frequência audível para evitar acidentes de colapso de edifícios, terremotos, tsunamis, etc." + Explorar mais

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