东京理科大学的科学家制作出一种自供电、基于染料敏化太阳能电池的设备，可以模仿人类的突触行为进行边缘 AI 处理。
《ACS 应用材料与界面》杂志发表的研究论文《自供电染料敏化太阳能电池突触装置用于物理储层计算中的多尺度时间序列数据处理》解释说，使用突触装置的物理储层计算 (RPC) 是一种很有前途的边缘 AI 设备，可用于预测心脏病发作、自然灾害和管道故障等紧急事件。
该研究详细介绍了科学家如何通过改变光强度来制造具有可控时间常数的染料敏化太阳能电池突触装置。“为了处理具有各种时间尺度的时间序列输入光学数据，必须根据所需的时间尺度制造设备，”研究负责人之一 Takashi Ikuno 说道。“受眼睛的后像现象的启发，我们想出了一种新型光电人体突触装置，可作为节能边缘 AI 光学传感器的计算框架。”
该设备利用方酸衍生物染料，在材料层面整合了光输入、AI计算、模拟输出和电源功能。它表现出对光强度的突触特征，例如成对脉冲促进和成对脉冲抑制
当该设备被用作 PRC 的储存层时，它对人体动作(例如弯曲、跳跃、跑步和行走)的分类准确率超过 90%。科学家发现，即使输入脉冲宽度发生变化，时间处理任务的性能也是通过改变光强度来实现的。
太阳能电池意味着其功耗仅为传统系统所需功耗的 1%。Ikuno 表示：“我们首次在世界上证明了所开发的设备可以以极低的功耗运行，同时还能以高准确率识别人体动作。”他指出，这项创新可能会彻底改变健康监测、监控和汽车技术中的低功耗人工智能应用。
“这项发明可以用作一种非常流行的边缘 AI 光学传感器，可以附着在任何物体或人身上，并且可以影响与功耗相关的成本，例如车载摄像头和车载电脑，”Ikuno 解释道。“该设备可以用作一种传感器，以低功耗识别人体运动，因此有可能为改善车辆功耗做出贡献。”
该系统还可用作独立智能手表和医疗设备中的低功耗光学传感器，大大降低其成本，使其成本与现有医疗设备相当甚至更低。
