科技日报记者 华凌
近日，清华大学精密仪器系类脑计算研究团队研制出世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”。该成果刊登在5月30日《自然》杂志封面。这是该团队继异构融合类脑计算“天机芯”后，第二次登上《自然》杂志封面，标志着我国在类脑计算和类脑感知两个重要方向上均取得基础性突破。
随着人工智能的飞速发展，无人驾驶和具身智能等无人系统正在现实社会中不断推广应用。在这些智能系统中，视觉感知作为获取信息的核心途径，发挥至关重要的作用。在开放世界中，这些智能系统不仅要处理庞大的数据量，还需要应对各种极端事件，如驾驶中的突发危险、隧道口的剧烈光线变化和夜间强闪光干扰等。传统视觉感知芯片由于受到“功耗墙”和“带宽墙”的限制，在应对这些场景时往往面临失真、失效或高延迟的问题，严重影响系统的稳定性和安全性。
针对这些问题，研究团队聚焦类脑视觉感知芯片技术，提出一种基于视觉原语的互补双通路类脑视觉感知新范式——借鉴人类视觉系统的基本原理，将开放世界的视觉信息拆解为基于视觉原语的信息表示，并通过有机组合这些原语，模仿人视觉系统的特征，形成两条优势互补、信息完备的视觉感知通路。在此基础上，团队研制出世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”，在极低的带宽（降低90%）和功耗代价下，实现每秒10000帧的高速、10bit的高精度、130dB的高动态范围的视觉信息采集，不仅突破传统视觉感知范式的性能瓶颈，而且能够高效应对各种极端场景，确保系统的稳定性和安全性。
基于“天眸芯”，团队还自主研发高性能软件和算法，并在开放环境车载平台上进行性能验证。在多种极端场景下，该系统实现低延迟、高性能的实时感知推理，展现其在智能无人系统领域的巨大应用潜力。
（张兆基 摄）
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