site.btaТПС: Израелски учени направиха пробив в оптичните сензорни устройства

Израелски учени представиха малък компонент, базиран на изкуствен интелект, който би могъл да позволи на хората да провеждат различни тестове с помощта на своите устройства – от проверка на нивата на кислород в кръвта до определяне на количеството мазнини в чаша мляко и дори да доведе до разработването на камери, базирани на невронни мрежи, предаде израелската новинарска агенция ТПС.

Оптичните сензорни устройства отдавна са незаменими в медицинските и изследователските среди, като предоставят важна информация за свойствата на различни материали чрез анализ на отразяването или преминаването на светлина през тях. Размерът и цената на традиционните оптични сензорни устройства обаче ограничават достъпа им до специализирани лаборатории.

Екип от учени от Университета Бар-Илан, ръководен от професор Дорон Навех, разработи компонент с размер от само няколко микрона. "Оптичните сензорни устройства предоставят информация за свойствата на даден материал чрез отразяване или преминаване на светлина през него и се използват за медицински и изследователски цели, но скоро биха могли да станат част от нашето всекидневие", обяснява Навех.

"Тъй като новият компонент е с размер от само няколко микрона, ще бъде възможно той да се използва при смартфоните. Ще можем да изследваме спектъра на всичко, което пожелаем, и да споделяме информацията в социалните мрежи."

Според него този пробив може да позволи на хората да измерват свойствата на хранителни продукти, да определят точния цвят на предметите, да оценяват химическия им състав и да споделят информацията – концепция, която той описва като "спектъра на нещата".

Можем да разберем какво има в чашата ни, какъв е процентът на мазнините в млякото ни или дали зехтинът, медът или сокът, които смятаме да купим, не са подправени с аромати."

Въпреки че в момента разработката е във фаза на лабораторни тестове, Навех и неговият партньор, професор Панганян Ся от Йейлския университет, планират да осигурят допълнителни инвестиции, за да превърнат своя компонент в широкодостъпен продукт.

Традиционните оптични сензорни устройства разчитат на измерване на характеристиките на светлината, което изисква по-голямо оборудване.

В статия в списание "Сайънс" (Science) обаче се обяснява, че израелското устройство се базира на "дълбоко геометрично засичане". То заменя оптичните инструменти в традиционните сензори с адаптивен сензор, математически операции и алгоритми, които могат да възпроизведат свойствата на светлината.

Един от ключовите принципи на "дълбокото геометрично отчитане" е "адаптивен сензор", чиято реакция на светлината може да бъде променяна чрез контролирани променливи, като например напрежение, ток, магнитни полета, температура или механичен натиск. Данните се получават чрез тренировъчни измервания, при които адаптивният сензор се активира при различни условия, като например различни спектрални диапазони, температури, нива на напрежение и налягане, в резултат на което се получава четириизмерно пространство от данни.

Декодирането на информацията в спектрални данни се извършва чрез алгоритъм, който имитира функционирането на невронна мрежа.

Навех предполага, че тази сензорна технология може да бъде разширена, така че да включва не само физическите характеристики на светлинните лъчи, но и изчисленията в рамките на камера, оборудвана с хардуер и алгоритми, наподобяващи мрежа от неврони. Тази камера, базирана на невронната мрежа, би могла да анализира изображенията, като попълва липсващите детайли подобно на човешкия мозък.

(Тази информация се разпространява по споразумение между БТА и ТПС)