在當今科技飛速發展的時代浪潮中，芯片技術始終處于前沿陣地，不斷推動著各個領域的革新。自 2019 年清華大學精密儀器系類腦計算研究團隊一鳴驚人，發布全球首款異構融合類腦芯片“天機芯”后，他們并未停下探索的腳步，而是繼續深耕類腦領域，向著更高的山峰攀登。近日，這支科研勁旅在類腦視覺感知芯片領域再度斬獲重大突破——成功研制出世界首款類腦互補視覺芯片“天眸芯”。這一斐然成果宛如一顆璀璨星辰，閃耀在科技蒼穹之上，瞬間吸引了全球目光。5 月 30 日，相關研究成果更是憑借其卓越的創新性與前瞻性，以封面文章的形式榮登國際頂級學術期刊《自然》雜志，向全世界宣告了中國科研團隊在類腦芯片研究道路上的堅實步伐與輝煌成就。

隨著科技的深度滲透，智能系統在我們的生活中扮演著日益重要的角色，從自動駕駛汽車穿梭于城市街道，到智能安防系統守護著每一寸空間，智能設備無處不在。然而，這些智能系統面臨的挑戰也接踵而至。論文通訊作者、清華大學精密儀器系教授施路平深刻指出，在復雜多變的開放世界里，智能系統宛如一位肩負重任的勇士，不僅要面對如潮水般涌來的龐大數據量，還得隨時準備應對各種極端場景的嚴峻考驗。

以駕駛場景為例，這是一個動態且充滿不確定性的環境。想象一下，當車輛在道路上疾馳，突然前方竄出一只小動物，或是道路旁的建筑遮擋導致視線短暫受阻，又或是駛入隧道口時遭遇劇烈的光線變化，從明亮的戶外瞬間進入相對昏暗的隧道內部，以及夜間行車時被強閃光干擾，這些突發狀況對于駕駛員來說都是極大的挑戰，對于依賴視覺感知的智能駕駛系統而言，更是一場艱難的“大考”。而傳統視覺感知芯片在這類復雜場景下，往往顯得力不從心，會出現圖像失真，致使駕駛員或智能系統無法準確判斷前方物體的形態；或是直接失效，關鍵時刻掉鏈子，讓系統陷入“失明”狀態；還有高延遲問題，當危險近在眼前，系統卻因反應遲緩而錯過最佳應對時機。這些弊端嚴重限制了智能系統的穩定性和安全性，成為智能科技進一步發展的“絆腳石”。

為了攻克這些棘手難題，清華大學的研究團隊將目光聚焦于類腦視覺感知芯片技術這片尚未被完全開墾的“處女地”，開啟了一場艱苦卓絕的科研探索之旅。經過無數次的實驗、論證與優化，他們創新性地提出了一種基于視覺原語的互補雙通路類腦視覺感知新范式。

“這一范式的靈感來源于大自然賦予人類的神奇視覺系統。”施路平教授滿懷激情地介紹道，人類的視覺系統經過漫長的進化，已然成為一套精妙絕倫的信息處理機制。研究團隊深入剖析這一機制，借鑒其基本原理，將開放世界中紛繁復雜的視覺信息進行拆解，如同拆解一臺精密的機器，把它們轉化為基于視覺原語的信息表示。這些視覺原語就像是構建視覺大廈的基石，每一塊都蘊含著獨特的信息特征。而后，通過巧妙地有機組合這些原語，模仿人類視覺系統的工作特征，成功構建出兩條優勢互補、信息完備的視覺感知通路。

這兩條通路宛如并肩作戰的親密戰友，各司其職又協同配合。一條通路側重于對快速變化、細節豐富的視覺信息進行高效捕捉與處理，能夠在瞬間鎖定目標物體的動態變化，不放過任何一個細微動作，就像一位眼疾手快的偵察兵；另一條通路則聚焦于對整體場景、宏觀態勢的感知與把握，它能夠從全局視角出發，判斷物體之間的相對位置關系、環境的整體布局，如同一位高瞻遠矚的指揮官。當面對極端場景時，兩條通路迅速聯動，互補短板，確保視覺信息的全面、準確獲取。

基于這一創新性的類腦視覺感知新范式，團隊精心研制出的“天眸芯”芯片橫空出世。這款芯片宛如一顆擁有“智慧大腦”的視覺核心，不僅成功突破了傳統視覺感知范式長期以來的性能瓶頸，如同打破了禁錮科技發展的枷鎖，而且在各種極端場景下都能展現出卓越的應對能力，為智能系統的穩定運行和安全保障筑牢了根基。

無論是在光線瞬息萬變的自動駕駛場景中，“天眸芯”都能快速適應光線變化，精準識別道路標識、車輛和行人，為自動駕駛決策提供可靠依據；還是在智能安防領域，面對夜間復雜光線環境下的潛在威脅，它能夠敏銳察覺異常動靜，及時發出預警，守護一方平安；又或是在工業檢測環節，對于高精度零部件的細微瑕疵，它也能憑借出色的視覺感知能力，助力企業嚴把質量關。“天眸芯”的誕生，無疑為類腦芯片技術的應用拓展打開了一扇廣闊的大門，讓我們看到了智能科技更加美好的未來前景。隨著后續研究的深入推進與廣泛應用落地，相信它將在更多領域掀起科技變革的浪潮，推動人類社會向著智能化、高效化大步邁進。

來源: 桂林科普小達人