Современные технологии, что полномочия лица признание во многих современных смартфонов, когда-нибудь мог получить высокотехнологичную модернизацию звучит, и выглядит, на удивление низкий-тек.
Это окно в будущее-это ни что иное, как кусок стекла. Инженеры Университета Висконсин-Мэдисон разработали метод для создания предметов из «умного» стекла, которое может распознавать изображения без каких-либо датчиков или проводов или источников питания.
«Мы используем оптику для конденсации нормальные настройки камеры, датчики и глубокие нейронные сети в один кусок тонкого стекла», — говорит UW-Мэдисон электроники и компьютерной инженерии профессор Zongfu ю.
Ю и его коллеги опубликовали подробности их экспериментального исследования сегодня в журнале исследований в области фотоники.
Внедрение искусственного интеллекта внутри инертные объекты-это концепция, которая на первый взгляд кажется чем-то из области фантастики. Однако, это аванс, который может открыть новые горизонты для маломощной электроники.
Теперь искусственный интеллект поглощает существенных вычислительных ресурсов (и аккумулятора) каждый раз, когда вы взглянуть на вашем телефоне, чтобы разблокировать его лицо удостоверение. В будущем, один кусок стекла может распознать ваше лицо, без использования какой-либо власти вообще.
«Это совершенно разные от типичных маршрутов для машинного зрения», — говорит Юй.
Он видит кусочки стекла, которые выглядят как полупрозрачные квадраты. Крошечные стратегически расположенных пузырьков и примесей, внедренных в стекло преломляет свет особым образом, чтобы дифференцировать между различными изображениями. Это искусственный интеллект в действии.
Для их подтверждения концепции, инженеры придумали способ, чтобы сделать кусочков стекла, которые выявлены рукописные цифры. Свет, исходящий из изображения ряда поступает на один конец стекла, а затем фокусируется в одном из девяти определенных точек на другой стороне, каждая из которых соответствует отдельному цифр.
Стекло было достаточно динамичным, чтобы обнаружить, в реальном времени, когда собственноручной 3 был изменен, чтобы стать 8.
«Тот факт, что мы были способны сделать это сложным поведением с такой простой структурой было действительно что-то», — говорит Ирфан Khoram, аспирант в лаборатории Ю.
Проектирование стекла для распознавания цифр был похож на машину-образовательного процесса обучения, за исключением того, что инженеры «обучают» аналоговый материал вместо цифровых кодов. В частности, инженеры поместили пузырьки воздуха разных размеров и форм, а также небольшие кусочки светопоглощающие материалы, такие как графен в определенных местах внутри стекла.
«Мы привыкли к цифровой вычислительной технике, но это расширяет наш взгляд», — говорит Юй. «Динамика волнового распространения света обеспечивают новый способ для выполнения аналоговых искусственных нейронных вычислений»
Одно из таких преимуществ заключается в том, что вычисление является полностью пассивным и присущих материал, то есть на одну часть изображения-распознавание стекло может быть использовано в сотни тысяч раз.
«Мы могли бы потенциально использовать стекло как биометрический замок, настроенный для распознавания только одного лица», — говорит Юй. «Когда-то построили, это будет длиться вечно без электричества или интернета, то есть он может сохранить что-то безопасное для вас даже спустя тысячи лет.»
Кроме того, он работает буквально со скоростью света, потому что стекло различает разные образы, искажая световых волн.
Хотя до фронта тренировочный процесс может быть трудоемким и вычислительно требуя, само стекло легко и недорого изготовить.
В будущем ученые планируют определить, если их подход работает для более сложных задач, таких как распознавание лица.
«Истинная сила этой техники заключается в ее способности обрабатывать гораздо более сложные задачи классификации мгновенно без потребления энергии», — говорит Минь Юань, соавтора исследования и профессора статистики в Колумбийском университете. «Эти задачи являются ключевыми для создания искусственного интеллекта: научить водителя машины, чтобы распознать сигнал светофора, включение голосового управления в потребительских устройствах, среди многих других примеров.»
В отличие от человеческого зрения, которая умопомрачительно целом по своим возможностям различить бесчисленное количество разных объектов, то смарт-стекло может преуспеть в специфических применениях, например, цельный для распознавания чисел, другой для выявления букв, другой для лица, и так далее.
«Мы всегда думаем о том, как мы обеспечиваем видения для машины в будущем и представляя конкретного приложения, миссии-ориентированных технологий», — говорит Юй. «Это меняет практически все о том, как мы проектируем машины видения».
UW-Мэдисон аспирантов Анг Чен и Лю Dianjing также внесли свой вклад в исследование, с Цици Ван из Массачусетского технологического института.
Эта работа была поддержана молодых преподавателей гранта от Агентство передовых оборонных исследовательских проектов.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!