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고집적화 뉴로모픽 인공시각 광전센서 개발
  • 등록일2021.04.14
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중국과학원 금속연구소 선양(瀋陽)재료과학국가연구센터는 난징(南京)이공대학교, 중국과학원 쑤저우(蘇州)나노기술연구소, 둥베이(東北)대학교, 난징대학교와 공동으로 유연성 탄소나노튜브-양자점 뉴로모픽 인공시각 광전자센서를 개발했다. 해당 연구 성과는 "뉴로모픽 시각시스템을 위한 유연성 초고감도 광전센서 어레이"라는 제목으로 국제학술지 "Nature Communications"에 온라인으로 게재되었다.

인공시각 시스템의 개발은 인공 시스템의 영활성, 복잡성 및 적응성을 새로 구축하고, 고효율적인 계산과 간결한 방법을 통해 구현해야 한다. 기존의 인공시각 시스템은 흔히 전통적인 상호보완 금속산화반도체(CMOS) 또는 전하결합소자(CCD) 이미지 센서를 사용하며 기계시각 알고리즘의 디지털 시스템을 통해 연결하여 인공시각 기능을 달성한다.

연구팀은 세슘-납 브롬 페로브스카이트 양자점을 감광층과 광발생 전하 저장층으로 하고, 반도체성 탄소나노튜브 필름을 전하 수송층으로 하는 1,024픽셀의 유연성 뉴로모픽 광전자 센서 어레이를 설계 및 제조하였다. 양자의 복합은 양호한 유연성을 보유하여 균일하게 대면적 필름을 형성할 수 있고, 장기적인 안정성을 유지할 수 있다. 아울러, 해당 광전센서 어레이는 광센터, 정보 저장 및 데이터 전처리 등 기능을 통합하여 생물 시스템의 동작과 유사하고 정보의 실시간 병렬 처리를 달성하기 때문에 생물학적 시각 처리를 모방하는 인공시각 시스템에 중요한 계발적 의미가 있다. 또한, 연구팀은 최초로 극도로 어두운 조건에서의 반응 및 뉴로모픽 강화학습 사례를 달성했다.

해당 뉴로모픽 광전센서를 기반으로 연구팀은 회로 설계를 통해 보다 강대한 인공 신경망을 구축하여 뇌의 정보 처리 과정을 시뮬레이션하고, 기존 데이터 간의 상관관계 및 특성을 학습함으로써 미지 데이터의 강대한 처리 능력를 획득할 계획이다.

정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2021-04/09/content_465661.htm?div=-1