Die heutigen Sensorsysteme erfordern komplexe Komponenten und ausgeklügelte Algorithmen, die Bild für Bild analysieren, was sie ineffizient und energieaufwändig macht.
Eine neue neuromorphe Technologie, die vom menschlichen visuellen System inspiriert ist, integriert Sensor, Speicher und Verarbeitung in einem einzigen Gerät. Und es ist in der Lage, nicht nur die Bewegung von Objekten zu erkennen, sondern auch ihre Bahnen vorherzusagen.
Der Sensor, der aus nur einem Frame sieht und vorhersagt
Der von der Aalto-Universität in Finnland entwickelte neuromorphe Sensor basiert auf einer Gruppe von Photomemristoren, elektrischen Geräten, die als Reaktion auf Licht elektrischen Strom erzeugen.
Wenn das Licht ausgeht, stoppt der Strom nicht sofort, sondern nimmt allmählich ab. In der Praxis „merken“ sich Photomemristoren, ob sie kürzlich Licht ausgesetzt waren, sodass der Sensor nicht nur aktuelle Informationen aufzeichnen, sondern auch frühere Momente speichern kann.
Hongwei Tan ist der Forscher, der die in Nature Communications veröffentlichte Studie leitete (Ich verlinke es hier). Das Einzigartige an dieser Technologie sei, erklärt er, die Fähigkeit, eine Reihe optischer Bilder in einem einzigen Bild zu integrieren. Das Ergebnis ist eine kompakte und effiziente Detektionseinheit.
Bild: Hongwei Tan / Aalto-Universität
Die Studien
Um die Gültigkeit der Technologie zu demonstrieren, führten die Forscher zwei sehr interessante Experimente durch.
In der erstenSie verwendeten Videos, die die Buchstaben eines Wortes einzeln zeigen. Der neuromorphe Sensor konnte anhand der im letzten Bild verborgenen Informationen ableiten, welche Buchstaben davor standen, und mit nahezu 100-prozentiger Genauigkeit vorhersagen, um welches Wort es sich handelte.
In dieser Sekundezeigte das Team das Sensorvideo einer simulierten Person, die sich mit drei verschiedenen Geschwindigkeiten bewegte. Das System war nicht nur in der Lage, Bewegungen zu erkennen, indem es ein einzelnes Bild analysierte, sondern auch nachfolgende Bilder korrekt vorhersagte.
Die Zukunft
Wofür ist dieser Sensor? Das Erkennen und genaue Vorhersagen der zukünftigen Bewegung und Position von Objekten ist entscheidend für die autonome Fahrtechnologie und den intelligenten Transport.
Um „Entscheidungen treffen“ zu können, benötigen autonome Fahrzeuge hochpräzise Vorhersagen darüber, wie sich Autos, Fahrräder, Fußgänger und andere Objekte um sie herum bewegen.
Aus diesem Grund ist es für diese Technologie auch ohne Sensoren einfach, den nächsten Rahmen vorherzusagen, nämlich den erfolgreichen Rahmen.
