Ein Chip, der „sehen“ und Erinnerungen speichern kann

von | 16. Jun 2023 - 10:57 | Technologien

Einsatz von Indiumoxid ermöglicht Forschern zufolge Entscheidungen in Echtzeit und könnte Anwendungsfelder wie autonomes Fahren voranbringen.

Australische Forscher haben einen Chip entwickelt, der das menschliche Seh- und Erinnerungsvermögen nachahmen kann, indem er optische Informationen erfasst, verarbeitet und speichert. Das geht aus einer Mitteilung des bei dem Projekt federführenden Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) hervor.

Die zugrundeliegende Technologie gehört zum Bereich des Neuromorphing, einer Methode, um die Funktionsweise natürlicher Nervenzellen (Neuronen) nachzubilden. Neuromorphe Bildverarbeitungssysteme basieren auf einer analogen Informationsverarbeitung ähnlich wie im menschlichen Gehirn. Verglichen mit aktuellen digitalen Technologien, könnten visuelle Aufgaben auf diese Weise schneller, effizienter und mit deutlich geringerem Energieverbrauch durchgeführt werden, erklärt Erstautorin und RMIT-Doktorandin Aishani Mazumder.

Mit dem neu entwickelten Chip hat das Forschungsteam nun nach eigenen Angaben eine große Herausforderung gemeistert: Es sei gelungen, die Funktionen Sensorik, Datenverarbeitung und Speicher in einem einzigen kleinen Gerät unterzubringen. Zeit- und energieintensive Prozesse wie die Datenübertragung an externe Prozessoren und die Verarbeitung irrelevanter Informationen fielen weg – Entscheidungen könnten in Echtzeit getroffen werden, so Teamleiter Professor Sumeet Walia. Möglich werde dies durch das Technologiemetall Indium, das sonst vor allem für Touchscreens, LEDs und Glasfaserkabeln verwendet wird und hier in Form einer hauchdünnen Schicht von dotiertem Indiumoxid verarbeitet ist. Durch diese präzise Konstruktion könne der Chip die Fähigkeit des menschlichen Auges imitieren, Licht einzufangen, Informationen wie ein optischer Nerv zu verpacken und zu übermitteln und sie in einem Speichersystem zu speichern und zu klassifizieren ähnlich wie das Gehirn.

Chip könnte in selbstfahrenden Autos und bei autonomem OPs eingesetzt werden

Die Erfindung könnte den Wissenschaftlern zufolge für Anwendungsfelder bedeutend werden, die schnelle und komplexe Entscheidungsfähigkeiten erfordern, etwa selbstfahrende Autos, die Objekte auf der Straße genauso sehen und erkennen können wie menschliche Fahrer. Auch bionisches Sehen, autonome Operationen in gefährlichen Umgebungen und die Bewertung der Haltbarkeit von Lebensmitteln seien denkbare Einsatzgebiete. Anders als herkömmliche Bildverarbeitungssysteme, die nach bestimmten Regeln programmiert seien, könnten neuromorphe Systeme sich zudem mit der Zeit an neue Situationen anpassen und durch zunehmende Erfahrung effizienter werden, so Walia.

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