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傳感器賦予人工智能超能力 打造交互式未來

2021-04-12 08:48:45 來源：儀表網(wǎng) 閱讀量：6530

　　近日，由中國科學院金屬研究所孫東明、成會明課題組與相關單位開展合作，開發(fā)出一種柔性碳納米管—量子點神經(jīng)形態(tài)人工視覺光電傳感器。目前的人工視覺系統(tǒng)往往采用傳統(tǒng)的互補金屬氧化半導體或者電荷耦合器件圖像傳感器與執(zhí)行機器視覺算法的數(shù)字系統(tǒng)相連接來實現(xiàn)。
 
　　為此，科研人員設計并制備了一個1024像素的柔性神經(jīng)形態(tài)光電傳感器陣列，其中銫鉛溴鈣鈦礦量子點作為感光層和光生電荷俘獲層，半導體性碳納米管薄膜作為電荷傳輸層。同時，該光電傳感器陣列集成了光傳感、信息存儲和數(shù)據(jù)預處理等功能，這與生物系統(tǒng)行為類似，實現(xiàn)實時并行處理信息，這對于模仿生物視覺處理的人工視覺系統(tǒng)具有重要的啟發(fā)意義。
 
　　那么人工智能與傳感器的結合能為人類社會帶來怎樣的進步呢？
 
　　人工智能技術優(yōu)化傳感器系統(tǒng)
 
　　“傳感器”、“人工智能”、“物聯(lián)網(wǎng)”，這些看似不太又聯(lián)系的詞，其實是相互聯(lián)系在一起的，擰成一個大趨勢，在這個鏈條里，每一環(huán)都會對下一環(huán)產(chǎn)生影響，如此產(chǎn)生積極的循環(huán)。各種連接的設備里的傳感器會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，海量數(shù)據(jù)使得機器學習成為可能，機器學習的結果就是AI，而AI又指導機器人去更精確地執(zhí)行任務，機器人的行動又會觸發(fā)傳感器。這整個就是一個完整的循環(huán)。
 
　　人工智能技術能夠對傳感器系統(tǒng)有所幫助，它們是：基于知識的系統(tǒng)、模糊邏輯、自動知識收集、神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、基于案例推理和環(huán)境智能。這些技術在傳感器系統(tǒng)中的應用越來越廣泛，不僅因為它們確實有效，還因為今天的計算機應用越來越普及。這些人工智能技術具有相應的計算復雜度，可以應用于小型傳感器系統(tǒng)、單一傳感器或者采用低容量微型控制器陣列的系統(tǒng)。正確應用人工智能技術將會創(chuàng)造更多富有競爭力的傳感器系統(tǒng)和應用。
 
　　人工智能領域的其他技術進步也將會給傳感器系統(tǒng)帶來沖擊，包括數(shù)據(jù)挖掘技術、多主體系統(tǒng)和分布式自組織系統(tǒng)。環(huán)境傳感技術能夠將很多微型電子處理器和傳感器集成到日常物品中，使其具有智能。它們可以創(chuàng)造智能環(huán)境，與其他智能設備通訊，并與人類實現(xiàn)交互。給出的建議能夠幫助用戶更加直觀地完成任務，但是這種集成技術的后果將會很難預測。
 
　　強強聯(lián)手 協(xié)同作用
 
　　人工智能目前正在為社會的方方面面帶來革新。比如，通過結合數(shù)據(jù)挖掘和深度學習的優(yōu)勢，如今可以利用人工智能來分析各種來源的大星數(shù)據(jù)，識別各種模式、提供交互式理解和進行智能預測。
 
　　事實上，大多數(shù)的人工智能動作和應用場景都需要依靠合適的傳感器來達成，傳感器是人工智能技術發(fā)展的硬件基礎，是人工智能與萬物建立聯(lián)系的條件。以自動駕駛為例，自動駕駛的核心，是讓車繞過人類感官與交通環(huán)境實現(xiàn)交互。這就極大程度依賴雷達、視覺攝像頭以及多種多樣的傳感器裝置。
 
　　顯然，政府也看到了傳感器對于人工智能產(chǎn)業(yè)的重要性，前幾年，工信部正式印發(fā)了《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃》，計劃中的重點內容是培育八項智能產(chǎn)品和四項核心基礎，而智能傳感器排在核心基礎的第一位，處于基礎、重要的地位。這進一步肯定了智能傳感器對于發(fā)展人工智能產(chǎn)業(yè)的重要意義。
 
　　傳感器將是未來萬物互聯(lián)的核心基礎。當前，信息技術發(fā)展正處于跨界融合、加速創(chuàng)新、深度調整的歷史時期，呈現(xiàn)萬物互聯(lián)、萬物智能的新特征。云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能的興起，推動計算架構、模式及智能傳感出現(xiàn)重大轉折，市場應用呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢。
 
　　總結
 
　　新技術革命的到來，世界開始進入信息時代。要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應的傳感器是不可能的。物聯(lián)網(wǎng)讓人工智能成為現(xiàn)實。物聯(lián)網(wǎng)提供了現(xiàn)成的傳感器，為感知物質世界提供了更多有意義的途徑，從而讓人工智能“活了過來”。傳感器給人工智能以“眼”去看世界，給他們一個“好耳朵”，賦予人工智能“對事物的敏銳觸覺”。在很多方面，傳感器都在賦予人工智能超能力。
 

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