كاميرا Tucsen Aries 6510 للتعلم الآلي الضوئي

"توفر كاميرا Aries 6510 السرعة والحساسية والدقة التي كنا نحتاجها لمشاريع التعلم الآلي الخاصة بنا، وقد قمنا الآن بدمج الكاميرا في تطبيق التحكم الخاص بنا باستخدام لغة بايثون."

- واي كيت إن جي، مجموعة سابينزا، بلاكيت لابز

أهداف البحث الجماعي

يتطور الذكاء الاصطناعي بسرعة، لكن الأنظمة الحالية تستهلك كميات كبيرة من الطاقة. ولزيادة كفاءة الذكاء الاصطناعي، يعمل مختبر سابينزا في إمبريال كوليدج لندن على ابتكار نوع جديد من الأجهزة البصرية التي تعالج المعلومات باستخدام الضوء بدلاً من الكهرباء.

يستخدم نظامهم شبكةً دقيقةً من أشباه الموصلات ذات أنماط محددة للتعرف على الصور مباشرةً من أنماط الضوء. يتفاعل الضوء بطرق معقدة داخل الشبكة، مما يسمح لها بإجراء حسابات شبيهة بما يفعله الدماغ. قد يجعل هذا النهج أنظمة الذكاء الاصطناعي أسرع وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة من الطرق الحاسوبية الحالية، مما يفتح آفاقًا جديدة نحو تقنيات مستدامة وذكية.

المعدات والتجربة

يتم إسقاط الإضاءة ذات النمط المكاني من جهاز المرايا الدقيقة الرقمية (DMD) على الشبكة.

يستخدم هذا العمل شبكة ضوئية من فوسفيد الإنديوم (InP) مُنمّطة بتقنية الطباعة الحجرية كركيزة حسابية، لتحويل بيانات الإدخال المُشفّرة ضوئيًا. يُسقط ضوء مُنمّط مكانيًا من جهاز مصفوفة المرايا الرقمية (DMD) على الشبكة، حيث تُجري تفاعلات التشتت والتداخل والليزر غير الخطي العمليات الحسابية. يُحيد الضوء الناتج بواسطة محزز حيود، ثم يُلتقط بواسطة كاميرا عالية الدقة، مُنتجًا بيانات لتحليلها باستخدام تقنيات التعلم الآلي. يُمكّن هذا النهج من إجراء حسابات الذكاء الاصطناعي الضوئية مباشرةً على الصور الخام، مع استخلاص معلومات هيكلية معقدة من الضوء المنبعث.

تُعد السرعة العالية والحساسية والدقة العالية عناصر أساسية لالتقاط الديناميكيات البصرية الغنية للشبكة بكفاءة، ويعمل الفريق على تطوير واجهة مستخدم رسومية خاصة به تعتمد على لغة بايثون باستخدام حزمة تطوير البرامج Tucsen SDK المسماةقطعة أحجية.

الصور مقتبسة من تلك التي قدمها مختبر سابينزا.

تجربة مع توكسين

كان تطوير أبحاثنا محدودًا في السابق بالوقت اللازم لجمع بيانات التدريب من أجهزة مختلفة. العمل معتوكسينكان الأمر بسيطًا: قمنا بتجربة عدة كاميرات، واخترنا الأفضل من حيث مجال الرؤية والسرعة، وتلقينا عرض سعر في نفس اليوم، وتم تسليم الكاميرا في الموعد المحدد، بل وتم تركيبها في الموقع. تتيح حساسية وسرعة قراءة البيانات العالية في كاميرا Aries 6510 جمع البيانات بشكل أسرع دون المساس بمستوى الإشارة، كما أن وضعها الديناميكي ذو 16 بت يلتقط تفاصيل أدق في شدة الإضاءة، مما يُحسّن جودة المعلومات بشكل أكبر.

- واي كيت نج، إمبريال كوليدج، بلاكيت لابز.