Trang chủ Sống bằng sáng tạo Hi-tech - Sản phẩm Chip AI mới giúp giảm thiểu rác thải điện tử

Chip AI mới giúp giảm thiểu rác thải điện tử

Những thiết bị điện tử như điện thoại di động, đồng hồ thông minh và các thiết bị đeo khác có thể được nâng cấp với các cảm biến và bộ xử lý mới nhất có thể gắn vào chip bên trong của thiết bị - như những viên gạch LEGO. Phần mềm chip có thể cấu hình lại giữ cho thiết bị được cập nhật giúp giảm thiểu rác thải điện tử.

Dễ dàng thay thế với chip AI

Nhóm nghiên cứu Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) báo cáo: “Chúng tôi nhận thấy chip thông thường kết nối có dây cứng không thể cấu hình lại được, nghĩa là chức năng của hệ thống là cố định.

Trong môi trường Internet vạn vật (IoT), ngày càng có nhiều sự quan tâm đến tính năng đa chức năng và khả năng cấu hình lại kết hợp với các mạng cảm biến và do đó chúng tôi hình dung ra ý tưởng về những con chip có thể xếp chồng lên nhau giống như LEGO mà không cần kết nối có dây cứng”.

Thay vì dây vật lý, MIT sử dụng ánh sáng để truyền thông tin qua chip. Các lớp có thể được hoán đổi hoặc xếp chồng lên nhau để thêm cảm biến mới hoặc bộ xử lý cập nhật. Nhà khoa học Jihoon Kang của MIT giải thích: “Bạn có thể thêm bao nhiêu lớp điện toán và cảm biến tùy thích – chẳng hạn như ánh sáng, áp suất. Chúng tôi gọi đây là chip AI có thể cấu hình lại giống LEGO vì nó có khả năng mở rộng không giới hạn tùy thuộc vào sự kết hợp của các lớp”.

Vì việc truyền dữ liệu được thực hiện bằng ánh sáng trong không gian trống, nên các chip này không có dây cứng, khiến chúng có thể dễ dàng thay thế bằng chip khác với những chức năng khác nhau.

Nhóm kỹ sư của MIT thiết kế chip AI có thể xếp chồng và cấu hình lại giống như LEGO.

Một hệ thống quang học cho phép giao tiếp

Hiện tại, thiết kế được định cấu hình để thực hiện một số tác vụ nhận dạng hình ảnh cơ bản, được thực hiện thông qua một lớp cảm biến hình ảnh, đèn LED và bộ xử lý được tạo ra từ mạng khớp thần kinh nhân tạo – mảng điện trở bộ nhớ, hoặc “bộ nhớ” mà nhóm đã phát triển trước đó; cùng hoạt động như một mạng nơ-ron vật lý, hay “bộ não trên một con chip”.

Mảng có thể được đào tạo để xử lý và phân loại tín hiệu trực tiếp trên chip, không sử dụng phần mềm bên ngoài hoặc kết nối Internet. Cảm biến hình ảnh được ghép nối với các mảng khớp thần kinh nhân tạo – đã được huấn luyện để nhận dạng các chữ cái M, I và T.

Bây giờ, nếu là cách tiếp cận thông thường, tín hiệu của cảm biến sẽ được chuyển tiếp đến bộ xử lý thông qua dây vật lý. Tại đây, nhóm chế tạo một hệ thống quang học giữa mỗi cảm biến và mảng khớp thần kinh nhân tạo để cho phép giao tiếp giữa các lớp mà không cần kết nối vật lý.

“Các chip khác được nối dây vật lý thông qua kim loại, điều này khiến chúng khó quấn lại và thiết kế lại, vì vậy bạn cần phải tạo một chip mới nếu muốn thêm bất kỳ chức năng mới nào”, nhà khoa học Hyunseok Kim cho biết.

Hệ thống liên lạc quang học của nhóm bao gồm các bộ tách sóng quang được ghép nối và đèn LED được tạo hình với những pixel nhỏ. Các bộ tách sóng quang có bộ cảm biến hình ảnh để nhận dữ liệu và đèn LED truyền dữ liệu đó đến lớp tiếp theo. Vì các thành phần phải hoạt động giống như một chip AI có thể cấu hình lại giống như LEGO nên chúng phải tương thích.

Chip cảm giác ở phía dưới nhận tín hiệu từ môi trường bên ngoài và gửi thông tin đến chip tiếp theo phía trên bằng tín hiệu ánh sáng. Chip tiếp theo, là một lớp xử lý, nhận thông tin ánh sáng và sau đó xử lý chức năng đã được lập trình sẵn. Nhóm nghiên cứu giải thích việc truyền dữ liệu dựa trên ánh sáng tiếp tục đến các chip khác ở trên, do đó thực hiện các tác vụ đa chức năng.

Nhóm nghiên cứu chế tạo một con chip duy nhất với lõi máy tính có kích thước khoảng 4mm vuông. Con chip này được xếp chồng lên nhau với 3 “khối” nhận dạng hình ảnh, mỗi “khối” bao gồm cảm biến hình ảnh, lớp giao tiếp quang học và mảng khớp thần kinh nhân tạo để phân loại một trong ba chữ cái M, I hoặc T. Sau đó, họ chiếu một hình ảnh màu sắc của các chữ cái ngẫu nhiên lên con chip và đo cường độ dòng điện mà mỗi mảng mạng nơ-ron tạo ra để đáp ứng.

Nhóm nghiên cứu lưu ý rằng con chip phân loại chính xác hình ảnh rõ ràng của từng chữ cái. Nó ít có khả năng phân biệt giữa các hình ảnh mờ hơn, nhưng nhóm nhà nghiên cứu đã có thể hoán đổi lớp xử lý của chip để lấy một bộ xử lý tốt hơn. Sau đó con chip đã nhận dạng chính xác các hình ảnh.

Mỗi lớp có thể được bán riêng như một trò chơi điện tử

Thách thức lớn nhất là nhận ra khả năng truyền dữ liệu dựa trên ánh sáng đáng tin cậy giữa các chip. Nhóm nhà nghiên cứu bình luận: “Chúng tôi thiết kế một kiến trúc thiết bị độc đáo bao gồm nhiều lỗ thông qua các tấm silicon, hoạt động như một con đường dẫn truyền thông tin hiệu quả dựa trên ánh sáng mà không có sự trao đổi chéo giữa các pixel lân cận.

Nhóm nhà khoa học MIT nhận định: “Cho đến nay, chúng tôi chỉ cho thấy chức năng nhận dạng và biểu thị chữ cái từ đầu vào ánh sáng như một minh chứng về khái niệm. Khả năng cấu hình lại của hệ thống chúng tôi cho phép thay đổi lớp cảm giác (là cảm biến hình ảnh) thành các lớp cảm giác khác. Bằng cách này, chúng tôi nhằm mục đích triển khai hệ thống chúng tôi để xử lý các đầu vào cảm giác khác – chẳng hạn như xúc giác, thính giác và những tín hiệu y sinh khác”.

Jeehwan Kim, phó giáo sư kỹ thuật cơ khí tại MIT, nói rằng một nền tảng chip chung có thể được tạo ra và mỗi lớp có thể được bán riêng như một trò chơi điện tử. Ông giải thích: “Chúng tôi có thể tạo ra các loại mạng nơ-ron khác nhau, như nhận dạng hình ảnh hoặc giọng nói và cho phép khách hàng chọn thứ họ muốn và thêm vào một con chip hiện có như LEGO”.

Nhóm nhà nghiên cứu hy vọng có thể thấy những con chip AI có thể xếp chồng và cấu hình lại giống như Lego như vậy trong vòng 5 năm tới.

Theo CAND

CÁC TIN KHÁC

Sáng chế mới: Lớp phủ sinh học giúp thực phẩm tươi ngon lâu dài

Các nhà nghiên cứu tại Trường Y tế Công cộng Rutgers tại Mỹ mới đây đã phát triển thành công một loại lớp phủ sinh học có khả năng giúp thực phẩm tươi lâu hơn 50%. Đặc biệt, loại lớp phủ này vô cùng thân thiện và chỉ mất 3 ngày để tự phân hủy trong đất.

Lần đầu tiên Việt Nam đưa vào ứng dụng phần mềm tổ chức hiến và nhận tạng

Thay vì phải sử dụng phương pháp thủ công lựa chọn người nhận mô tạng gây mất thời gian, dễ dẫn phát sinh tiêu cực… thì phần mềm tiếp nhận, quản lý, tuyển chọn, điều phối mô tạng tự động mà không phải qua bàn tay con người.

Top 100 Sản Phẩm Sáng Tạo Việt Nam 2022 -P2- Xe tự hành dẫn đường trong môi trường độc hại

Nhóm nghiên cứu thuộc Viện Tự động hóa Kỹ thuật quân sự, Bộ Quốc phòng đã ứng dụng công nghệ dẫn đường bằng cảm biến đo lường quán tính (IMU) và từ tính để thiết kế, chế tạo một mẫu xe AGV.

Chế tạo thành công cỗ máy nano có khả năng xâm nhập và tiêu diệt tế bào ung thư

Các nhà nghiên cứu Hàn Quốc vừa tạo ra cỗ máy nano sử dụng chuyển động cơ học của phân tử để tiến vào và phá hủy tế bào ung thư.

Mắt kính phiên dịch mọi ngôn ngữ khác nhau của Google

Nó được đeo giống như kính mắt thông thường, kết hợp với một màn hình nhỏ hiển thị bản dịch ngôn ngữ theo thời gian thực.

Sáng tạo hoạt hình hiện đại từ cảm hứng văn hóa dân gian Việt Nam

Mang đến một dự án hoạt hình hiện đại với cảm hứng từ văn hóa dân gian Việt Nam là điều mà ông Leo Đinh cùng các cộng sự đang hướng đến.

Bài viết nổi bật

Bình Định: Triển lãm hơn 50 sản phẩm khởi nghiệp của thanh niên

Thị đoàn Hoài Nhơn (Bình Định) đã tổ chức triển lãm hơn 50 sản phẩm tiêu biểu của phong trào thanh niên khởi nghiệp đến từ 17 phường, xã trên địa bàn.

Hội thảo tuyển dụng nghề nghiệp tương lai 4.0 và ứng dụng bình tưới cây từ rác thải nhựa

Sáng 11-6, Công ty Cổ phần Công nghệ A. Yersin (ASP), Khách sạn Yasaka-Saigon-Nhatrang, Hội Bảo vệ thiên nhiên và môi trường tỉnh phối hợp tổ chức hội thảo tuyển dụng nghề nghiệp tương lai 4.0 và ứng dụng bình tưới cây từ rác thải nhựa.

Đại học Sư phạm TP.HCM ‘bắt tay’ doanh nghiệp công nghệ Việt thúc đẩy chuyển đổi số

Theo hợp tác mới ký kết với Viettel Solutions, Đại học Sư phạm TP.HCM sẽ cùng doanh nghiệp này xây dựng các giải pháp công nghệ trong giáo dục tập trung vào 4 nội dung chính.

Nhóm sinh viên trường ĐH Ngoại thương giành giải ‘Olympic Kinh tế lượng và ứng dụng’

Ngày 12/6, tại Học viện Tài chính diễn ra Chung khảo Hội thi khoa học sinh viên toàn quốc 'Olympic Kinh tế lượng và ứng dụng' lần thứ VII, năm 2022. Ban Giám khảo đã chọn ra nhóm sinh viên ĐH Ngoại thương TP. Hồ Chí Minh giành giải Đặc biệt.

Bài viết mới nhất

Chiếc xe điện nhỏ nhất thế giới có gì đặc biệt?

Zagato - hãng thiết kế xe và huấn luyện đua nổi tiếng của Ý, luôn được biết đến với những mẫu xe thể thao và...

Máy lọc không khí giúp làm giảm nguy cơ lây nhiễm virus SARS-CoV-2 ở trường học

Phóng viên TTXVN tại Brussels dẫn kết quả nghiên cứu mới đây của các nhà khoa học Bỉ gồm kỹ sư Bert Blocken (Đại học KU Leuven / TU Eindhoven), nhà virus học Marc Van Ranst (Đại học KU Leuven) và Leen Peeters (công ty Th!Nk E), cho biết, nếu lớp học được trang bị một máy lọc không khí, nguy cơ một học sinh bị lây nhiễm virus SARS-CoV-2 sẽ giảm 12 lần.

Sáng chế túi khí cho người lái xe máy nộp đăng ký sáng chế tại Mỹ

Sáng chế mô tả chiếc áo sát nách như áo lót nữ sẽ kích hoạt các túi khí bảo vệ đầu và vai người đi xe máy trong tình huống xảy ra tai nạn.

Sáng chế mới: Lớp phủ sinh học giúp thực phẩm tươi ngon lâu dài

Các nhà nghiên cứu tại Trường Y tế Công cộng Rutgers tại Mỹ mới đây đã phát triển thành công một loại lớp phủ sinh học có khả năng giúp thực phẩm tươi lâu hơn 50%. Đặc biệt, loại lớp phủ này vô cùng thân thiện và chỉ mất 3 ngày để tự phân hủy trong đất.

Kỹ sư hàng không Viettel: Trưởng thành qua những thách thức và thất bại

Với 19 bằng độc quyền sáng chế được bảo hộ tại Việt Nam và 4 tại Hoa Kỳ, Viện Hàng không Vũ trụ Viettel (VTX) hiện nay là một trong những “thương hiệu” nổi bật về đổi mới, sáng tạo. Trong số những sáng chế của VTX có những giải pháp góp phần tạo nên thành công của Viettel trong phát triển hệ thống tổ hợp thiết bị quân sự công nghệ cao “chưa từng có tiền lệ”

Khởi nghiệp từ nuôi trùn quế

Với mong muốn đẩy mạnh phong trào sản xuất và sử dụng phân hữu cơ trùn quế trong nông nghiệp, nhóm tác giả Trần Thị Kim Dung, Nguyễn Thu Hà, Vũ Thị Hà Mai - Phòng Quản lý Khoa học và Công nghệ, Trường Đại học Hồng Đức đã xây dựng ý tưởng 'Mô hình nuôi trùn quế lấy phân - hướng đi bền vững trong kinh tế nông nghiệp'. Ý tưởng đã vinh dự lọt top 10 cuộc thi 'Ý tưởng khởi nghiệp trong đoàn viên, thanh niên tỉnh Thanh Hóa' lần thứ II-2021, do Tỉnh đoàn Thanh Hóa tổ chức.