我國科學(xué)家研制出世界首款類腦互補(bǔ)視覺芯片“天眸芯”

清華大學(xué)類腦計(jì)算研究中心團(tuán)隊(duì)近日研制出了世界首款類腦互補(bǔ)視覺芯片“天眸芯”，相關(guān)成果5月30日作為封面文章，發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然》。

論文通訊作者、清華大學(xué)精密儀器系教授施路平介紹，在開放世界中，智能系統(tǒng)不僅要應(yīng)對龐大的數(shù)據(jù)量，還需要應(yīng)對如駕駛場景中的突發(fā)危險(xiǎn)、隧道口的劇烈光線變化和夜間強(qiáng)閃光干擾等極端事件。而傳統(tǒng)視覺感知芯片面對此類場景往往出現(xiàn)失真、失效或高延遲，限制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

為更好應(yīng)對上述問題，清華大學(xué)類腦計(jì)算研究中心團(tuán)隊(duì)聚焦類腦視覺感知芯片技術(shù)，提出了一種基于視覺原語的互補(bǔ)雙通路類腦視覺感知新范式。

“該范式借鑒了人類視覺系統(tǒng)的基本原理，將開放世界的視覺信息拆解為基于視覺原語的信息表示，并通過有機(jī)組合這些原語，模仿人視覺系統(tǒng)的特征，形成兩條優(yōu)勢互補(bǔ)、信息完備的視覺感知通路。”施路平說。

基于這一新范式，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研制出了世界首款類腦互補(bǔ)視覺芯片“天眸芯”，在極低的帶寬和功耗代價(jià)下，實(shí)現(xiàn)了高速、高精度、高動(dòng)態(tài)范圍的視覺信息采集，能夠高效應(yīng)對各種極端場景，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

同時(shí)，基于“天眸芯”，團(tuán)隊(duì)還自主研發(fā)了高性能軟件和算法，并在開放環(huán)境車載平臺(tái)上進(jìn)行了性能驗(yàn)證。在多種極端場景下，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了低延遲、高性能的實(shí)時(shí)感知推理，展現(xiàn)了其在智能無人系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

論文通訊作者、清華大學(xué)精密儀器系教授趙蓉表示，“天眸芯”為自動(dòng)駕駛、具身智能等重要應(yīng)用開辟了新的道路。結(jié)合團(tuán)隊(duì)在類腦計(jì)算芯片“天機(jī)芯”、類腦軟件工具鏈和類腦機(jī)器人方面的應(yīng)用落地的技術(shù)積累，“天眸芯”的加入將能夠進(jìn)一步完善類腦智能生態(tài)，有力推動(dòng)人工通用智能的發(fā)展。

據(jù)介紹，這是該團(tuán)隊(duì)繼異構(gòu)融合類腦計(jì)算“天機(jī)芯”后，第二次登上《自然》封面，標(biāo)志著在類腦計(jì)算和類腦感知兩個(gè)方向上均取得了基礎(chǔ)性突破。