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清华大学类脑计算研究中心开发尖端视觉芯片有望赋予自动驾驶系统类似人眼的感知能力

盖世汽车 Elisha 2024-06-12 09:38:33

核心提示：芯片可以实现每秒10,000帧、10-bit精度和130 dB的高动态范围的高速视觉信息采集，同时将带宽减少90%并保持低功耗。

盖世汽车讯随着人工智能的快速发展，自动驾驶、具身智能等无人系统不断在现实场景中得到推广和应用。作为获取信息的核心手段，视觉感知在这些智能系统中发挥着十分重要的作用。然而，如何在动态、多样化和不可预测的环境中实现高效、精准和稳健的视觉感知，仍是有待解决的难题。

（图片来源：清华大学）

在开放世界场景中，智能系统不仅要处理大量数据，还要应对各种极端事件，如突发危险、隧道入口处剧烈的灯光变化，以及夜间驾驶场景中强烈的闪光干扰等。传统的视觉感知芯片受到“功耗墙”和“带宽墙”的限制，在处理这些场景时经常面临失真、故障或高延迟的问题，严重影响了系统的稳定性和安全性。

据外媒报道，为了应对这些挑战，清华大学类脑计算研究中心（CBICR）专注于类脑视觉感知技术，并提出创新互补感知范式，其中包括基于视觉原语的信息表示和两条互补的视觉通路。相关研究论文发表在期刊《自然（Nature）》上。

受人类视觉系统基本原理的启发，该方法将视觉信息分解为基于视觉原语的信息表示。通过结合这些原语，它模仿人类视觉系统特征，形成两条互补、信息完备的视觉感知通路。

基于这一新范式，CBICR首次开发出类脑互补视觉芯片——天眸芯（Tianmouc）。该芯片可以实现每秒10,000帧、10-bit精度和130 dB的高动态范围的高速视觉信息采集，同时将带宽减少90%并保持低功耗。这不仅克服了传统视觉感知范式的性能瓶颈，而且能够有效地处理各种极端场景，确保系统的稳定性和安全性。

利用天眸芯，该团队开发出高性能软件和算法，并在开放环境下运行的车载感知平台上验证了它们的性能。在多种极端情况下，该系统展现出低延迟、高性能的实时感知能力，展示了其在智能无人系统领域的巨大应用潜力。

作为视觉感知芯片领域的重大突破，天眸芯研制成功不仅为推进智能化变革提供了强有力的技术支撑，也为自动驾驶、具身智能等关键应用开辟了新途径。

结合CBICR在类脑计算芯片“天机芯（Tianjic）”、工具链、类脑机器人等方面的技术基础，“天眸芯”的加入将进一步完美类脑智能生态系统，有力地推动人工通用智能的发展。