Công nghệ mang lại cho robot đôi mắt giống con người

Nhóm nhà nghiên cứu Đại học Trung tâm Florida (UCF) đã chế tạo thành công một thiết bị trí tuệ nhân tạo tái tạo võng mạc của mắt người. Nghiên cứu tạo ra thành công AI tiên tiến có thể xác định những gì nó nhìn thấy ngay lập tức - chẳng hạn như mô tả tự động về ảnh được chụp bằng máy ảnh hoặc điện thoại thông minh.

Công nghệ này cũng có thể được sử dụng trong robot và ô tô tự lái. Công nghệ được mô tả trong nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí ACS Nano, cũng hoạt động tốt hơn mắt người về phạm vi bước sóng mà nó có thể cảm nhận được - từ tia cực tím đến ánh sáng nhìn thấy và phổ hồng ngoại.

Khả năng kết hợp 3 hoạt động khác nhau thành một càng góp phần tạo nên tính độc đáo của nó. Công nghệ hình ảnh thông minh hiện có sẵn - chẳng hạn như công nghệ trong ô tô tự lái - cần xử lý dữ liệu, ghi nhớ và cảm nhận riêng biệt.

Nhóm nhà nghiên cứu khẳng định bằng cách tích hợp 3 quy trình, thiết bị do UCF thiết kế nhanh hơn nhiều so với công nghệ hiện có. Với hàng trăm thiết bị phù hợp trên một con chip rộng 1 inch (2,54 cm), công nghệ này được đánh giá là khá nhỏ gọn.

Tania Roy, trợ lý giáo sư khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu và Trung tâm Công nghệ Nano Science của UCF, giải thích: “Công nghệ sẽ thay đổi cách thức hiện nay của trí tuệ nhân tạo. Ngày nay, mọi thứ đều là các thành phần rời rạc và chạy trên phần cứng thông thường. Và ở đây, chúng tôi có khả năng thực hiện tính toán trong cảm biến bằng cách sử dụng một thiết bị duy nhất trên một nền tảng nhỏ”.

Công nghệ này được mở rộng dựa trên thành quả trước đó của nhóm nghiên cứu, họ đã tạo ra các thiết bị giống như bộ não, có thể cho phép AI hoạt động ở những vùng và không gian xa xôi.

Roy cho biết: “Chúng tôi có các thiết bị hoạt động giống như khớp thần kinh của não người, nhưng chúng tôi không cung cấp hình ảnh trực tiếp cho chúng. Giờ đây, bằng cách bổ sung khả năng cảm biến hình ảnh cho chúng, chúng tôi có loại thiết bị giống khớp thần kinh hoạt động giống như điểm ảnh thông minh trong máy ảnh bằng cách cảm nhận, xử lý và nhận dạng hình ảnh đồng thời”.

Đối với phương tiện ô tô tự lái chẳng hạn, tính linh hoạt của thiết bị sẽ cho phép lái xe an toàn hơn trong nhiều điều kiện - kể cả vào ban đêm - Molla Manjurul Islam, tác giả chính của nghiên cứu và là nghiên cứu sinh Khoa Vật lý của UCF, cho biết.

Islam bình luận: “Nếu bạn ở trong ô tô tự hành của mình vào ban đêm và hệ thống hình ảnh của xe chỉ hoạt động ở một bước sóng cụ thể, chẳng hạn như bước sóng nhìn thấy, nó sẽ không nhìn thấy những gì ở phía trước. Nhưng trong trường hợp của chúng tôi, với thiết bị của chúng tôi, nó thực sự có thể nhìn thấy trong toàn bộ điều kiện. Không có thiết bị nào được báo cáo như thế này, có thể hoạt động đồng thời trong dải cực tím và bước sóng nhìn thấy cũng như bước sóng hồng ngoại, vì vậy đây là điểm độc đáo nhất cho loại thiết bị này”.

Chìa khóa của công nghệ là kỹ thuật của các bề mặt kích thước nano được làm bằng molypden disulfide và platin ditelluride để cho phép cảm biến và bộ nhớ đa bước sóng. Công việc này được thực hiện với sự hợp tác chặt chẽ của YeonWoong Jung - trợ lý giáo sư Trung tâm Công nghệ Khoa học Nano của UCF và Khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu - một phần của Trường Cao đẳng Kỹ thuật và Khoa học Máy tính - của UCF. 

Nhóm nhà nghiên cứu kiểm tra độ chính xác của thiết bị bằng cách cảm nhận và nhận ra hình ảnh có bước sóng hỗn hợp - số cực tím “3” và phần hồng ngoại là hình ảnh phản chiếu của chữ số được đặt cùng nhau để tạo thành “8”. Họ chứng minh rằng công nghệ có thể phân biệt các mẫu và xác định chúng là “3” trong tia cực tím và “8” trong tia hồng ngoại.

Đồng tác giả nghiên cứu Adithi Krishnaprasad, nghiên cứu sinh tại Khoa Kỹ thuật Điện và Máy tính của UCF, cho biết: “Chúng tôi có độ chính xác từ 70 đến 80%, có nghĩa là loại có cơ hội rất tốt để có thể được hiện thực hóa trong phần cứng”.

Nhóm nhà nghiên cứu tuyên bố công nghệ này có thể được sử dụng trong vòng 5 đến 10 năm tới.