Pengkomputeran Berasaskan Cahaya Meningkatkan Kamera Pintar Masa Depan

Penyelidikan membuat kemajuan yang ketara dalam AI dan pengkomputeran visual dan juga memperkenalkan aplikasi praktikal, seperti keupayaan kamera telefon pintar yang dipertingkatkan. 

Penyelidik sedang memajukan pengkomputeran optik, yang menggunakan foton dan bukannya komponen elektronik tradisional, untuk membangunkan sistem pengkomputeran yang lebih pantas dan lebih cekap tenaga. Sistem ini berpotensi meningkatkan pemprosesan maklumat visual melalui pemprosesan selari serentak. Pengkomputeran optik secara historis bergelut untuk mencapai respons tak linear, penting untuk aplikasi seperti kecerdasan buatan.

Penyelidikan semasa memfokuskan pada membangunkan bahan dan peranti tak linear yang memerlukan sejumlah besar cahaya untuk berfungsi dengan berkesan. Cabaran telah merangkumi keperluan untuk laser berkuasa tinggi, pemprosesan yang perlahan disebabkan oleh penyerapan cahaya, dan penggunaan bahan yang tidak cekap cahaya. Kajian oleh California NanoSystems Institute (CNSI) di UCLA memperkenalkan peranti yang menangani isu ini. Peranti ini menampilkan susunan kecil piksel lutsinar yang mampu menghasilkan tindak balas tak linear yang pantas, jalur lebar, menggunakan cahaya persekitaran berkuasa rendah. Penyelidikan menyerlahkan aplikasi praktikal ini teknologi—menyepadukan peranti dengan kamera telefon pintar untuk mengurangkan silau imej.

Pasukan itu menekankan kepentingan membangunkan bukan linear yang cekap, cepat dan rugi rendah untuk memenuhi permintaan pengkomputeran visual. Potensi aplikasi teknologi ini adalah luas, bermula daripada penderiaan yang dipertingkatkan dalam kenderaan autonomi kepada teknik penyulitan imej lanjutan. Satu kelebihan penting peranti baharu ini ialah keupayaannya untuk memproses imej secara langsung tanpa menukarnya kepada isyarat digital, dengan itu mempercepatkan masa pemprosesan dan mengurangkan data yang dihantar ke awan. Ini boleh membolehkan penghasilan imej beresolusi tinggi dan tangkapan maklumat yang lebih tepat tentang susunan objek dan spektrum cahaya sekeliling.

Peranti itu sendiri padat, terdiri daripada satah lutsinar 1 cm persegi yang diperbuat daripada filem nipis 2D semikonduktor bahan ditambah dengan kristal cecair dan pelbagai elektrod. Persediaan ini membolehkan setiap 10,000 piksel menjadi gelap secara terpilih apabila terdedah kepada cahaya ambien, mencapai perubahan dramatik dalam ketelusan dengan input foton yang minimum. Ini membuka laluan baharu untuk teknologi pengimejan dan penderiaan resolusi tinggi, menjadikannya lebih mudah diakses dan cekap. Para penyelidik teruja dengan aplikasi masa depan dan potensi teknologi ini untuk melangkaui penyelidikan asas kepada aplikasi dunia sebenar. Kerjasama itu menyerlahkan satu langkah penting ke hadapan dalam pengkomputeran optik, menjanjikan lebih banyak kemajuan dalam bidang tersebut.