研究人员开发出新型 2D 晶体管，可模仿蝗虫大脑实现避障

4 月 23 日消息，印度理工学院孟买分校和伦敦国王学院的研究人员合作开发了一种超低功耗的二维晶体管，能够模拟蝗虫的神经元来实现避障功能，有望降低未来人工智能的能源消耗。

自动驾驶和机器人自主移动一直是机器学习和人工智能研发人员梦寐以求的目标，而避障则是这项技术能否在现实世界落地应用的关键。为此，双方研究人员致力于创造一种能以极低功耗实现避障的解决方案。

研究人员在研究避障行为时，发现蝗虫身上有一种名为“小叶巨人运动检测器 (LGMD)”的神经元，当大型物体接近蝗虫时，该神经元会产生脉冲信号，帮助蝗虫避开危险。研究人员利用超薄的二维晶体管成功复制了这种神经元的功能，这种晶体管同样会产生类似的脉冲信号，并且功耗极低，仅为 100 皮焦耳 (pJ) 。(IT之家注：作为参考，运行一个 100 瓦的白炽灯泡 1 秒钟会消耗 100 焦耳能量)。这种轻薄廉价的晶体管功能齐全，经过重新编程后可以识别不同类型的移动物体，并能以极高的精度避开障碍物。

通常情况下，晶体管越小，其能效就越高。此研究中使用的晶体管非常简单，只会在检测到一定范围内的移动时产生脉冲信号，并没有其他功能。然而，研究人员对这项二维技术的前景充满期待。

这些超高效的晶体管可以帮助解决当今人工智能技术普遍存在的能耗问题。伦敦国王学院的 Bipin Rajendran 教授是这项研究的共同作者，他表示：“我们证明了这种脉冲神经元电路可以用于障碍物检测。然而，这种电路还可以应用于其他基于模拟或混合信号技术的类脑计算 (模仿人脑的系统) 应用中，这类应用同样需要低功耗的脉冲神经元。”