在人腦處理的信息中，超過80%都是通過眼睛獲得的。構(gòu)建一個媲美人眼的類腦視覺傳感器是人們一直追求的夢想，南京大學(xué)物理學(xué)院繆峰教授團(tuán)隊利用二維材料異質(zhì)結(jié)，實現(xiàn)了對人眼視網(wǎng)膜生物特性的模擬，在可重構(gòu)類腦視覺傳感器領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。6月25日，該研究成果在《科學(xué)》雜志子刊《科學(xué)——進(jìn)展》上發(fā)表。 *|AnL}GJ  
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“人類視覺系統(tǒng)強(qiáng)大的信息處理能力很大程度上依賴于視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)和功能�！闭撐墓餐�第一作者、南京大學(xué)梁世軍副研究員介紹，視網(wǎng)膜中的主要細(xì)胞包括感光細(xì)胞、雙極細(xì)胞等，這些細(xì)胞之間是垂直分層分布的結(jié)構(gòu)。 [ d<|Cde  
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傳統(tǒng)的視覺系統(tǒng)需要先對圖片進(jìn)行探測然后再處理，使用的圖像傳感器在探測目標(biāo)圖像的同時會產(chǎn)生大量冗余信息，從而導(dǎo)致較大的時間延遲和較高的功耗。 Z91gAy^z<  
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為了實現(xiàn)對視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)和功能的逼真模擬，在該工作中，繆峰團(tuán)隊首次提出可以采用類似“原子樂高”的方式搭建基于二維材料垂直異質(zhì)結(jié)的類腦視覺傳感器。 "d'xT/l "  
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二維材料是一種新的基礎(chǔ)電子材料，具有很多傳統(tǒng)材料所不具備的獨特的光電性能。異質(zhì)結(jié)則是一種特殊的結(jié)構(gòu)。 9\
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垂直異質(zhì)結(jié)構(gòu)不僅能夠自然地模仿人類視網(wǎng)膜的垂直分層結(jié)構(gòu)，而且其包含的不同二維材料可被用來模擬視網(wǎng)膜中不同類型細(xì)胞的功能。 Y">tfLIL_  
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在克服了諸多技術(shù)挑戰(zhàn)之后，團(tuán)隊首次實現(xiàn)了對感光細(xì)胞和雙極細(xì)胞的生物功能的模擬，所制備的傳感器在響應(yīng)時間和功耗方面均接近人類視網(wǎng)膜的水平，且能夠直接被用于處理圖片信息。 W"Dj+/uS  
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該團(tuán)隊進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，他們搭建的類腦視覺傳感器還可用來模擬人腦對圖片分類的功能。研究團(tuán)隊在實驗中采用軟件輔助硬件的訓(xùn)練方法實現(xiàn)了對輸入南京大學(xué)三個首字母“N”“J”“U”圖像的快速識別。 7d/wT+f  
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“這一項工作從原理上證明，利用異質(zhì)結(jié)的特性模擬人類視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)和功能的研究思路，有望將來被用來實現(xiàn)新型的類腦視覺芯片�！笨姺逭f。 /6F 1=O(c>  
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新型的類腦視覺傳感器在將來可能取代傳統(tǒng)的機(jī)器視覺系統(tǒng)，對智能工業(yè)、自動駕駛、智能安防等應(yīng)用的發(fā)展至關(guān)重要。 O60j