تمكن فريق مشترك من العلماء من جامعتي واشنطن وبرينستون الأمريكيتين، من تطوير نوع جديد من الكاميرات المدمجة المصممة للرؤية الحاسوبية، باستخدام تقنيات مبتكرة تدمج البصريات بالحوسبة.
وتتمثل أهمية الرؤية الحاسوبية في جعل الأجهزة "تفهم" ما ترى، وهو ما يتطلب معالجة وتحليل صور الفيديو أو الصور الثابتة بشكل مشابه للطريقة التي يعالج بها الدماغ البشري الصور.
ويسمح النموذج الأولي الجديد للكاميرا بالعمل بسرعة الضوء مع تقليل استهلاك الطاقة، مما يجعلها قادرة على التعرف على الأشياء بسرعة وكفاءة.

هياكل نانوية

واستبدل العلماء العدسة التقليدية للكاميرا، المصنوعة عادة من الزجاج أو البلاستيك، بطبقات من 50 عدسة ميتا، وهي مكونات بصرية مسطحة وخفيفة الوزن تستخدم هياكل نانوية مجهرية للتلاعب بالضوء.
وجرى دمج هذه العدسات لتعمل كشبكة عصبية بصرية، والتي تعد نوعًا من الذكاء الاصطناعي المستوحى من دماغ الإنسان.

العمليات الحسابية

وقال أركا ماجومدار، أستاذ الهندسة الكهربائية والحاسوبية والفيزياء في جامعة واشنطن: "ابتكرنا تصميمًا مختلفًا تمامًا عن البصريات التقليدية، إذ ندمج الحسابات مباشرة في البصريات، ما يتيح إجراء العديد من العمليات الحسابية ضمن هيكل العدسة نفسها".
وأوضح فريق البحث أن هذه التقنية تحقق ميزتين رئيستين: أولهما تسريع عملية التعرف على الصور وتصنيفها "بما يزيد عن 200 مرة" مقارنة بالشبكات العصبية التقليدية التي تعتمد على الحوسبة باستخدام أجهزة الكمبيوتر الاعتيادية، مع الحفاظ على مستوى الدقة نفسه، وثانيًا، تقليل استهلاك الطاقة بفضل الاعتماد على الضوء الوارد بدلًا من الكهرباء لتنفيذ العمليات الحسابية.