清华大学依(yi)托精(jing)密仪器系的类脑计算研究中(zhong)心施路(lu)平教(jiao)授团队提出了一种(zhong)基于视觉原语的互补双通(tong)路(lu)类脑视觉感知新范式， 并(bing)据此研制出了世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”，实现了高速、高精(jing)度、高动态范围的视觉信息采集，突(tu)破了传统视觉感知芯在稳定性和安全性等方面的性能(neng)瓶颈。5月30日，这项成果以“面向开放世界感知、具有互补通(tong)路(lu)的视觉芯片”为题，作为封面文章登上顶级学术(shu)期刊《自然》。
智能(neng)系统中(zhong)的视觉感知作为获取信息的核心途径，发挥着(zhe)至关(guan)重要的作用。但(dan)是在复杂多变的环(huan)境中(zhong)，实现高效、精(jing)确的视觉感知仍是一个艰巨(ju)的挑战。传统视觉感知芯片受(shou)“功耗墙”和“带宽墙”的限制，在应对突(tu)发意外场景时往往面临失真、失效或(huo)高延迟等问题，严重影响了系统的稳定性和安全性。
“天眸芯”研究团队合影
为了克服这些挑战，清华大学精(jing)密仪器系类脑计算研究团队提出了一种(zhong)基于视觉原语的互补双通(tong)路(lu)类脑视觉感知新范式。该范式借鉴了人类视觉系统的基本原理(li)，将开放世界的视觉信息拆解为基于视觉原语的信息表示(shi)，并(bing)通(tong)过有机组合这些原语，模仿人视觉系统的特征，形成两条优势互补、信息完备的视觉感知通(tong)路(lu)。基于这一新范式，团队进一步研制出了世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”，在极低的带宽（降低90%）和功耗代(dai)价(jia)下，实现了每(mei)秒10000帧的高速、10bit的高精(jing)度、130dB的高动态范围的视觉信息采集。它不仅突(tu)破了传统视觉感知范式的性能(neng)瓶颈，而(er)且能(neng)够高效应对各种(zhong)极端场景，确保系统的稳定性和安全性。基于“天眸芯”，团队还自主研发了高性能(neng)软件和算法，并(bing)在开放环(huan)境车(che)载(zai)平台上进行了性能(neng)验证。在多种(zhong)极端场景下，该系统实现了低延迟、高性能(neng)的实时感知推理(li)，展现了其在智能(neng)无人系统领域的巨(ju)大应用潜力。
这是该团队继异(yi)构融合类脑计算“天机芯”后，第二次登上《自然》的封面，标(biao)志着(zhe)我国(guo)在类脑计算和类脑感知两个重要方向上均取得了基础性突(tu)破。
摄(she)影/张兆基
文/北京青年报(bao)记者 雷嘉
编辑/谭卫平