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近日，西交利物浦大學(xué)智能工程學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)使用新型的第四代半導(dǎo)體材料制備了先進(jìn)的人工智能芯片，用于模仿生物視覺(jué)進(jìn)行識(shí)別，并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的算法將其應(yīng)用到新冠患者肺部CT圖識(shí)別上，快速判斷是否感染。有關(guān)結(jié)果被工程技術(shù)與材料科學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際頂級(jí)期刊Nano Energy收錄。該期刊屬于中科院一區(qū)TOP期刊，影響因子19.06。

論文的第一作者是西浦智能工程學(xué)院博士畢業(yè)生劉啟晗，他本科就讀于西浦電氣與電子工程系，于2018年直博，是電氣與電子工程系副教授趙春博士和智能工程學(xué)院院長(zhǎng)林永義教授共同指導(dǎo)的學(xué)生，目前劉啟晗已前往復(fù)旦大學(xué)擔(dān)任博士后特聘研究員。

據(jù)趙春博士介紹，如果將一個(gè)芯片不斷放大，會(huì)看到它是由多個(gè)非常小的器件組成的，這些器件也是組成芯片系統(tǒng)的基礎(chǔ)。項(xiàng)目組使用了寬禁帶金屬氧化物這種新材料制備新器件，去仿生人腦當(dāng)中的神經(jīng)突觸，使其具備仿生生物視覺(jué)感知以及自主學(xué)習(xí)的功能。

他表示，先進(jìn)的人工智能算法依賴先進(jìn)的人工智能芯片，如果把芯片和算法比作一棵樹(shù)，那么芯片就是根莖，算法就是葉和花，而能夠長(zhǎng)出什么樣的葉和花就需要研究人員在開(kāi)發(fā)芯片的同時(shí)設(shè)計(jì)一些潛在的應(yīng)用，測(cè)試并證明芯片是有能力支持這些應(yīng)用的。

“我們?cè)谘芯恐芯突谶@個(gè)芯片開(kāi)發(fā)了可以識(shí)別新冠患者肺部CT圖，將感染者肺部特征標(biāo)亮的算法，能夠用于快速篩檢病患；以及通過(guò)對(duì)可見(jiàn)光的感知，進(jìn)行物品分類(lèi)的算法，我們的芯片在這些應(yīng)用上都取得了不錯(cuò)的結(jié)果，未來(lái)也有可能在自動(dòng)駕駛、工業(yè)生產(chǎn)等其他領(lǐng)域發(fā)揮作用。”劉啟晗介紹道。

他指出，人工智能依賴對(duì)大數(shù)據(jù)的分析，而快速分析這些數(shù)據(jù)需要巨大的計(jì)算能力，例如目前生活中常見(jiàn)的信息檢測(cè)以及識(shí)別系統(tǒng)，都需要較大的計(jì)算能力去運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，傳統(tǒng)的計(jì)算結(jié)構(gòu)逐漸不足以支持現(xiàn)代社會(huì)對(duì)算力的需求了，這是人工智能領(lǐng)域目前面對(duì)的一個(gè)挑戰(zhàn)，也是團(tuán)隊(duì)想要著力解決的問(wèn)題。

“目前，高算力往往意味著高能耗，例如大家所熟知的阿爾法狗，整體占地體積非常龐大，需要消耗大量電力能源。而我們所做的器件是仿生人腦的，人腦用較低的能量就可以高效運(yùn)行，能夠并行處理思維、語(yǔ)言、視覺(jué)等多種信息，容錯(cuò)度高，這種高算力低能耗的特征，也是未來(lái)芯片發(fā)展所追求的。因此，我們的這個(gè)新器件憑借其高效率低能耗，更具學(xué)術(shù)和工業(yè)界的前瞻性。”趙博士總結(jié)道。

智能工程學(xué)院院長(zhǎng)林永義教授表示：“學(xué)院始終秉持西浦未來(lái)教育的理念，以學(xué)生健康成長(zhǎng)為目標(biāo)，引導(dǎo)他們自主、思辨地學(xué)習(xí)，并結(jié)合學(xué)生興趣鼓勵(lì)開(kāi)展研究，培養(yǎng)他們終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。作為導(dǎo)師，我們非常榮幸能夠見(jiàn)證學(xué)生們的迅速成長(zhǎng)，協(xié)助他們將這些著眼未來(lái)的想法實(shí)現(xiàn)，去往優(yōu)質(zhì)的工作平臺(tái)，繼續(xù)從事高質(zhì)量有意義的科研工作?！?br style="box-sizing: border-box;"/>

該研究所屬的項(xiàng)目由林院長(zhǎng)牽頭，入選了2022年度蘇州市知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)營(yíng)引導(dǎo)計(jì)劃，該計(jì)劃聚焦蘇州市數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代電子信息、裝備制造、生物醫(yī)藥、先進(jìn)材料等技術(shù)。旨在深化高校等科研院知識(shí)產(chǎn)權(quán)相關(guān)改革，提升科研項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化成功率和商業(yè)價(jià)值，把前沿的科技盡快落地。