13:48 2023-03-24
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ O nouă abordare a detecției optice, o tehnologie din ce în ce mai solicitată
_ Un nou abordare a detectării optice, o tehnologie din ce în ce mai solicitată
În ultimul deceniu, sarcinile de detectare optică au devenit mai solicitante. Ca urmare, a devenit esențială să construim senzori miniaturizați, ieftini, care să poată fi integrați pe cip pentru a permite aplicații mobile în telefoane inteligente, vehicule autonome, roboți și drone. De asemenea, algoritmii joacă un rol din ce în ce mai important în detectarea, iar multe dezvoltări recente au folosit algoritmi de învățare automată.
Într-o nouă lucrare în Science, cercetătorii din laboratorul Prof. Fengnian Xia în Inginerie Electrică introduce un nou concept pe care îl numesc detecție profundă optică geometrică. Conceptul, care valorifică inovațiile în tehnologia dispozitivelor, fizica materiei condensate și învățarea profundă, are potențialul de a se îndepărta de la abordările orientate pe hardware la cele orientate spre software.
Lucrul a fost scris cu colaboratori de la Universitatea din Texas, Universitatea Bar-Ilan din Israel și Universitatea de Tehnologie din Viena din Austria. În acest nou concept, „geometric” indică faptul că ieșirile senzorului constau din date cu mai multe elemente, care pot fi văzute ca puncte în spații vectoriale cu dimensiuni mari. „Deep” evidențiază rolul critic al rețelelor neuronale profunde în această schemă de detecție.
Shaofan Yuan, fost doctor. student în laboratorul lui Xia și co-autor principal al lucrării, a remarcat că detectarea optică convențională necesită mai multe dispozitive optice pentru a capta pe deplin proprietățile necunoscute ale fasciculului de lumină. Acestea includ diferite dispozitive pentru a măsura intensitatea, polarizarea, lungimile de undă și distribuția spațială a luminii. Toate aceste dispozitive se adună și creează un sistem voluminos și costisitor.
„În trecut, au fost depuse multe eforturi pentru a face dispozitivele de detectare optice compacte și multifuncționale, iar algoritmii avansați de învățare automată au accelerat soluțiile de detectare optică folosind dispozitive miniaturizate”, a spus Yuan, care a adăugat că viitoarele tehnologii de detectare optică vor fi un domeniu extrem de interdisciplinar. „Acest domeniu va beneficia de inovații în structurile dispozitivelor, demonstrații ale fenomenelor optice și optoelectronice emergente și progrese în algoritmii de învățare automată.”
Chao Ma, Ph.D. student din laboratorul lui Xia și celălalt co-autor principal al lucrării, a remarcat că reconfigurabilitatea dispozitivului este cheia pentru realizarea unei detectări optice complicate cu un singur dispozitiv.
„Un singur dispozitiv reconfigurabil care poate fi operat în diferite stări. este esențial să se genereze date cu mai multe elemente fotorăspuns care captează multiple proprietăți necunoscute ale luminii uneori într-o manieră implicită, iar apoi algoritmii de învățare automată pot fi utilizați pentru a interpreta datele”, a spus Ma.
Schema implică utilizarea senzorilor reconfigurabili și a rețelelor neuronale profunde pentru procesele de codificare/decodare a informațiilor. Adică, rețelele au fost antrenate cu proprietăți cunoscute ale luminii și pot extrage informațiile corecte din ieșirile cu mai multe elemente ale senzorilor reconfigurabili. Xia observă că interpretează fotorăspunsurile cu mai multe elemente la fel cum o fac programele de recunoaștere a imaginilor.
„Dacă doriți ca aceasta să recunoască o imagine, fie că este un câine, o pisică, ființe umane sau mașini, colectați numeroase fotografii cu informații cunoscute, apoi antrenează-le”, a spus el. „Atunci, dăm rețelei neuronale o cifră necunoscută și asta vă va spune. O idee similară este folosită aici.”
Cercetătorii au observat că principiul de bază al schemei se aplică nu doar luminii, ci și altora. zone – de exemplu, pentru detectarea câmpurilor magnetice. Xia a spus că el și colaboratorii săi caută în prezent aplicații potențiale. O posibilitate este utilizarea unor astfel de dispozitive de detectare integrate pentru a face vehiculele autonome mai sigure.
Comentarii:
Adauga Comentariu