世界首款類腦互補(bǔ)視覺芯片研制成功
記者 鄧暉
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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。”論文通訊作者、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)對這些場景時(shí)往往面臨失真、失效或高延遲的問題。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的信息表示，并通過有機(jī)組合這些原語，模仿人視覺系統(tǒng)的特征，形成兩條優(yōu)勢互補(bǔ)、信息完備的視覺感知通路。”施路平介紹，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)對各種極端場景，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)境車載平臺上進(jìn)行了性能驗(yàn)證。在多種極端場景下，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)，有力地推動人工通用智能的發(fā)展。
