全光控忆阻器锻造人工视觉系统“火眼金睛”

随着现代科学技术的飞速发展，人工智能技术已经广泛应用于社会的各个领域，正在推动人类社会新一轮的信息技术革命。人工视觉系统是人工智能的“眼睛”，在社会中发挥着重要作用，如无人驾驶、机器人等。但是，目前人工视觉系统还不够快、不够准、不够聪明，所以人工智能的“眼睛”还不是那么亮。

试想一下，如果给汽车、机器人安装一套精准、高效、智能的人工视觉系统，获得一双堪比孙悟空的“黄金眼”，可以在各种复杂环境下快速识别周围物体，并实时做出反应，那么智能机器人、无人驾驶汽车等高科技将真正走进我们的生活。

近日，中科院宁波材料技术与工程研究所诸葛飞团队在人工视觉领域取得突破，率先研发出一种完全用光工作的忆阻器，可用于构建新一代人工视觉系统。该器件基于氧化物半导体和铂族金属，其独特的全光控制性能得益于铂族金属的大功函数和优异的化学稳定性。铂族金属包括铂、钯、铑、铱、钌和锇，广泛用于珠宝、汽车催化剂、石油和精细化工产品、空气和水净化装置、心脏起搏器、电脑屏幕、硬盘和氢能及燃料电池。

全光忆阻器的巨大优势在于，它可以将传统人工视觉系统中的光学传感器、存储器和处理器的功能集成在一起，获得一种集感知、存储和计算于一体的新型人工视觉系统。可以通俗地理解为，全光忆阻器不仅可以像人眼一样直接感知外界光线信息，还可以像大脑一样完成信息处理和记忆。

01

中科院宁波材料技术与工程研究所的这项研究成果虽然还处于研究的初级阶段，但已经足够激励人心了。因为这项成果为实现人工视觉系统的感觉/记忆/计算一体化带来了希望，这是科学家们孜孜以求的研究目标。

要知道，人工视觉系统经历了几十年的发展，视觉数据的采集、处理和存储仍然是分离的，需要由传感器、处理器和存储器三部分来完成。人工视觉系统的大部分时间和精力都会浪费在三者之间的视觉数据传输上，严重限制了其工作效率。另外，传统的人工视觉系统不具备自主学习能力，不能快速适应各种复杂场景。

人工视觉系统无法高效完成信息处理任务，也就是说无法根据外界环境快速向控制系统发出指令。所以我们看到的机器人都很笨拙，无人驾驶汽车的速度也不够快，无法在实况道路上安全行驶。

一个理想的解决方案是将传感器、处理器和存储器集成在一起，创建一个集感知、存储和计算于一体的新型人工视觉系统。这样既能从根本上避免视觉系统中数据的重复传输，又能像人脑一样具有自主学习的能力，大大提高了系统的工作效率。

02

那么问题来了，如何才能实现人工视觉系统的感知/存储/计算一体化？科学研究的灵感往往来自大自然本身。人类作为自然界的高等动物，得益于我们聪明的大脑。人脑是由大量突触和神经元组成的复杂网络系统，其计算效率远高于现有的计算机。因此，构建能够模拟人脑结构和计算模式的类脑芯片，是实现人工视觉系统中感觉、记忆和计算一体化的关键。

一种被称为忆阻器的新型电子元件，它具有……简单的双端结构、超快的运算速度和超低的能耗，在模拟脑功能方面具有很大的优势，成为构建类脑芯片的重要候选。简单来说，类脑芯片就像摩天大楼，忆阻器就是搭建大楼的砖块。

忆阻器通常由电信号驱动，对光信号不敏感，导致常规忆阻器不能直接用于视觉信息处理。2012年，西班牙科学家Mariana Ungureanu将光信号引入忆阻器的工作机制，获得了第一个光电忆阻器。此后，许多科学家利用光电忆阻器构建人工视觉系统来模拟人类的视觉功能。

然而，近十年来，光电忆阻器是由光信号和电信号混合驱动的。这种操作方式复杂，不利于视觉信息的高效处理。相比之下，全光信号驱动可以直接利用外部光线实时处理视觉信息，是一种非常理想的工作模式，但一直难以实现。因此，实现忆阻器的全光信号驱动是科学家公认的巨大挑战。

令人振奋的是，在中科院材料所科研人员多年的努力下，这一挑战终于得到了解决。全光学忆阻器的出现，打破了忆阻器对传感/记忆/计算一体化人工视觉系统应用的壁垒，相信在不久的将来，它们将走进我们的生活。

03

实现人工视觉系统的感觉、存储、计算一体化后，会给我们的生活带来什么样的影响？最直观的应用领域之一就是无人驾驶。近年来，无人驾驶一直是研究的热点。虽然在少数地方有简单的试验，但这种高科技还没有大规模应用。一个重要原因是车上视觉系统的感知、存储和计算分离，导致信息处理效率低下，只能根据具体路况被动学习和训练。现在，忆阻器全光控制技术的突破，不仅可以大大提高视觉系统的计算效率，还可以使其具备自主学习的能力，快速适应各种路况，变得像人脑一样足智多谋。

相信无人驾驶的大规模应用已经不再遥远。安装了集感觉、存储、计算于一体的人工视觉系统后，汽车就有了“黄金眼”。想象一下，我们只需要一个指令，人工视觉系统就会根据道路信息自动完成驾驶任务。汽车也会自己寻找合适的停车点，大大节省了我们的出行时间。人们再也不用担心打不到出租车或找不到停车位。依靠人工视觉系统强大的自主学习能力，交通事故的发生率也会大大下降，当然这只是无人驾驶的初级阶段。

当无人驾驶已经进化到高级阶段的时候，路上很难看到有人开着自己的车，人工驾驶可能会被认为是一件疯狂的事情。无人驾驶汽车已经能够适应各种路况信息，在公路上高速行走，安全性能远高于人工驾驶。也许到那个时候，我们自己都不用买车了。我们只需要验证我们的身份，无人驾驶汽车就会带我们去任何地方。

此外，每辆无人驾驶汽车收集的道路信息可以实时反馈到超级计算机控制中心。控制中心通过大数据分析，帮助每辆车优化行驶路线，不会出现堵车的情况，路上甚至可能不用红绿灯。

另一个重要的应用将是在机器人领域。目前机器人偶尔出现在我们的生活中，但往往反应迟钝，行动不便，与我们在电影中看到的机器人相差甚远。已经完善的新型人工视觉系统有望改变这一切。它能快速收集周围的信息，同时做出判断，并实时反馈给控制系统，使机器人快速做出反应。不仅如此，t……机器人可以根据看到的信息继续自主学习，会越来越智能，甚至形成自己的思维。

事实上，全光忆阻器不仅可以处理视觉信息，还可以通过与各种智能传感器配合，处理声音、气味、温度、压力等信号，从而构建新的人工听觉系统、嗅觉系统和触觉系统。当机器人有了这些功能，就真的可以像人类一样灵活、聪明，代替人类做很多工作。也许将来机器人会像汽车一样出现在每个家庭。

甚至，我们人类可以为自己打造一双“金眼”，通过脑机接口与大脑连接。这不仅能帮助盲人重见光明，还能给我们一个超级大脑。我们只需要把想学的东西在眼前扫一扫，就可以在短时间内完成整个学习过程，获得很多新知识。

04

科学研究永无止境，人类不断创造各种奇迹。最后，我想说，科技是一把双刃剑，科研要有敬畏之心。在追求科技发展的同时，我们也需要合理发展人工智能技术，实现我们与自然的和谐共处。随着现代科学技术的飞速发展，人工智能技术已经广泛应用于社会的各个领域，正在推动人类社会新一轮的信息技术革命。人工视觉系统是人工智能的“眼睛”，在社会中发挥着重要作用，如无人驾驶、机器人等。但是，目前人工视觉系统还不够快、不够准、不够聪明，所以人工智能的“眼睛”还不是那么亮。

试想一下，如果给汽车、机器人安装一套精准、高效、智能的人工视觉系统，获得一双堪比孙悟空的“黄金眼”，可以在各种复杂环境下快速识别周围物体，并实时做出反应，那么智能机器人、无人驾驶汽车等高科技将真正走进我们的生活。

近日，中科院宁波材料技术与工程研究所诸葛飞团队在人工视觉领域取得突破，率先研发出一种完全用光工作的忆阻器，可用于构建新一代人工视觉系统。该器件基于氧化物半导体和铂族金属，其独特的全光控制性能得益于铂族金属的大功函数和优异的化学稳定性。铂族金属包括铂、钯、铑、铱、钌和锇，广泛用于珠宝、汽车催化剂、石油和精细化工产品、空气和水净化装置、心脏起搏器、电脑屏幕、硬盘和氢能及燃料电池。

全光忆阻器的巨大优势在于，它可以将传统人工视觉系统中的光学传感器、存储器和处理器的功能集成在一起，获得一种集感知、存储和计算于一体的新型人工视觉系统。可以通俗地理解为，全光忆阻器不仅可以像人眼一样直接感知外界光线信息，还可以像大脑一样完成信息处理和记忆。

01

中科院宁波材料技术与工程研究所的这项研究成果虽然还处于研究的初级阶段，但已经足够激励人心了。因为这项成果为实现人工视觉系统的感觉/记忆/计算一体化带来了希望，这是科学家们孜孜以求的研究目标。

要知道，人工视觉系统经历了几十年的发展，视觉数据的采集、处理和存储仍然是分离的，需要由传感器、处理器和存储器三部分来完成。人工视觉系统的大部分时间和精力都会浪费在三者之间的视觉数据传输上，严重限制了其工作效率。另外，传统的人工视觉系统不具备自主学习能力，不能快速适应各种复杂场景。

ar……官视觉系统不能高效地完成信息处理任务，也就是说不能根据外界环境快速向控制系统发出指令。所以我们看到的机器人都很笨拙，无人驾驶汽车的速度也不够快，无法在实况道路上安全行驶。

一个理想的解决方案是将传感器、处理器和存储器集成在一起，创建一个集感知、存储和计算于一体的新型人工视觉系统。这样既能从根本上避免视觉系统中数据的重复传输，又能像人脑一样具有自主学习的能力，大大提高了系统的工作效率。

02

那么问题来了，如何才能实现人工视觉系统的感知/存储/计算一体化？科学研究的灵感往往来自大自然本身。人类作为自然界的高等动物，得益于我们聪明的大脑。人脑是由大量突触和神经元组成的复杂网络系统，其计算效率远高于现有的计算机。因此，构建能够模拟人脑结构和计算模式的类脑芯片，是实现人工视觉系统中感觉、记忆和计算一体化的关键。

一种被称为忆阻器的新型电子元件，具有简单的双端结构、超快的运算速度和超低的能耗，在模拟大脑功能方面具有巨大优势，成为构建类脑芯片的重要候选。简单来说，类脑芯片就像摩天大楼，忆阻器就是搭建大楼的砖块。

忆阻器通常由电信号驱动，对光信号不敏感，导致常规忆阻器不能直接用于视觉信息处理。2012年，西班牙科学家Mariana Ungureanu将光信号引入忆阻器的工作机制，获得了第一个光电忆阻器。此后，许多科学家利用光电忆阻器构建人工视觉系统来模拟人类的视觉功能。

然而，近十年来，光电忆阻器是由光信号和电信号混合驱动的。这种操作方式复杂，不利于视觉信息的高效处理。相比之下，全光信号驱动可以直接利用外部光线实时处理视觉信息，是一种非常理想的工作模式，但一直难以实现。因此，实现忆阻器的全光信号驱动是科学家公认的巨大挑战。

令人振奋的是，在中科院材料所科研人员多年的努力下，这一挑战终于得到了解决。全光学忆阻器的出现，打破了忆阻器对传感/记忆/计算一体化人工视觉系统应用的壁垒，相信在不久的将来，它们将走进我们的生活。

03

实现人工视觉系统的感觉、存储、计算一体化后，会给我们的生活带来什么样的影响？最直观的应用领域之一就是无人驾驶。近年来，无人驾驶一直是研究的热点。虽然在少数地方有简单的试验，但这种高科技还没有大规模应用。一个重要原因是车上视觉系统的感知、存储和计算分离，导致信息处理效率低下，只能根据具体路况被动学习和训练。现在，忆阻器全光控制技术的突破，不仅可以大大提高视觉系统的计算效率，还可以使其具备自主学习的能力，快速适应各种路况，变得像人脑一样足智多谋。

相信无人驾驶的大规模应用已经不再遥远。安装了集感觉、存储、计算于一体的人工视觉系统后，汽车就有了“黄金眼”。想象一下，我们只需要一个指令，人工视觉系统就会根据道路信息自动完成驾驶任务。汽车也会自己寻找合适的停车点，大大节省了我们的出行时间。人们再也不用担心打不到出租车或找不到停车位。依托人工视觉系统强大的自主学习能力，交通事故发生率……事故也会大大下降，当然这只是无人驾驶的初级阶段。

当无人驾驶已经进化到高级阶段的时候，路上很难看到有人开着自己的车，人工驾驶可能会被认为是一件疯狂的事情。无人驾驶汽车已经能够适应各种路况信息，在公路上高速行走，安全性能远高于人工驾驶。也许到那个时候，我们自己都不用买车了。我们只需要验证我们的身份，无人驾驶汽车就会带我们去任何地方。

此外，每辆无人驾驶汽车收集的道路信息可以实时反馈到超级计算机控制中心。控制中心通过大数据分析，帮助每辆车优化行驶路线，不会出现堵车的情况，路上甚至可能不用红绿灯。

另一个重要的应用将是在机器人领域。目前机器人偶尔出现在我们的生活中，但往往反应迟钝，行动不便，与我们在电影中看到的机器人相差甚远。已经完善的新型人工视觉系统有望改变这一切。它能快速收集周围的信息，同时做出判断，并实时反馈给控制系统，使机器人快速做出反应。不仅如此，机器人还能根据看到的信息继续自主学习，会越来越智能，甚至形成自己的思维。

事实上，全光忆阻器不仅可以处理视觉信息，还可以通过与各种智能传感器配合，处理声音、气味、温度、压力等信号，从而构建新的人工听觉系统、嗅觉系统和触觉系统。当机器人有了这些功能，就真的可以像人类一样灵活、聪明，代替人类做很多工作。也许将来机器人会像汽车一样出现在每个家庭。

甚至，我们人类可以为自己打造一双“金眼”，通过脑机接口与大脑连接。这不仅能帮助盲人重见光明，还能给我们一个超级大脑。我们只需要把想学的东西在眼前扫一扫，就可以在短时间内完成整个学习过程，获得很多新知识。

04

科学研究永无止境，人类不断创造各种奇迹。最后，我想说，科技是一把双刃剑，科研要有敬畏之心。在追求科技发展的同时，我们也需要合理发展人工智能技术，实现我们与自然的和谐共处。共享2022 C6共创版即将正式面向消费者开放，实现外观、智能、安全配置的多方位升级。

东风雪铁龙宣布，其豪华轿车2022款C6共创版已经到店，将于3月11日正式上市。

2022款C6共创版在原有舒适版的基础上，与客户共同打造了全新的智能安全配置，如全LED大灯、带弯道辅助照明功能的LED前雾灯、前驻车雷达、前后穿透式双边气帘、副驾8向电动座椅等，时尚、科学、舒适。

0

外部方面，新加入的全LED大灯和LED前雾灯具有弯道辅助照明功能，不仅时尚感和科技感十足，还提高了行车安全性。LED日间行车灯和形似天使翅膀的感应式大灯给人一种舒适安逸的感觉，耀眼的光芒让你轻松捕捉到别人羡慕的目光。后保险杠，3D水晶LED尾灯，不锈钢装饰的双排气管，时尚现代，充满力量感。

2022款C6共创版增加了前驻车雷达和前后穿透式双面气帘，进一步提高了行车安全性。前驻车雷达和基于图像的倒车雷达为汽车配备了“千里眼”，进一步扩大了视野。被动安全装置的加入，前后贯穿式双边气帘，也将大大提高行车安全系数。此外，2……2 C6共创版还采用了胶囊式高强度车体，镀锌钢板使用率接近80%，高强度钢板接近50%，最高强度达到1500MPa，最大限度提高了车体的强度和刚度。

此外，高端黑色简约内饰、8英寸彩色高清触摸屏、CarPlay+CarLife、FSE智能电子手刹、智能无钥匙进入和一键启动系统等，兼具科技感和可操作性，也让2022 C6共创版尽显科技魅力。

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舒适性方面，2022款C6共创版为副驾增加了8向电动座椅，主驾也配备了10向电动座椅，并支持按摩/加热功能，提供了极为舒适的驾驶体验。同时，得益于4980mm的车身长度和2900mm的超大轴距，充分保证了车内每位乘客都有充裕的腿部空间；1858mm的宽度和1475mm的高度保证了头部和肩部宽敞舒适的空间。可开启的全景天窗照顾到车内的每一位乘客，给予充分的阳光和清新的空气。

在动态驾驶过程中，2022款C6共创版还将搭载高效的动力总成系统:400THP直列四缸涡轮增压发动机，搭配爱信8速手自一体变速箱，最大扭矩300Nm/1900~4500rpm。其持续的动力储备和随叫随到的动力输出，结合麦弗逊式独立悬架、高性能多连杆式独立悬架、液压减震和1Hz频率控制技术，可有效过滤路面颠簸，为消费者提供超越同级的平顺驾驶和操控。共享2022 C6共创版即将正式面向消费者开放，实现外观、智能、安全配置的多方位升级。

东风雪铁龙宣布，其豪华轿车2022款C6共创版已经到店，将于3月11日正式上市。

2022款C6共创版在原有舒适版的基础上，与客户共同打造了全新的智能安全配置，如全LED大灯、带弯道辅助照明功能的LED前雾灯、前驻车雷达、前后穿透式双边气帘、副驾8向电动座椅等，时尚、科学、舒适。

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外部方面，新加入的全LED大灯和LED前雾灯具有弯道辅助照明功能，不仅时尚感和科技感十足，还提高了行车安全性。LED日间行车灯和形似天使翅膀的感应式大灯给人一种舒适安逸的感觉，耀眼的光芒让你轻松捕捉到别人羡慕的目光。后保险杠，3D水晶LED尾灯，不锈钢装饰的双排气管，时尚现代，充满力量感。

2022款C6共创版增加了前驻车雷达和前后穿透式双面气帘，进一步提高了行车安全性。前驻车雷达和基于图像的倒车雷达为汽车配备了“千里眼”，进一步扩大了视野。被动安全装置的加入，前后贯穿式双边气帘，也将大大提高行车安全系数。此外，2022款C6共创版还采用了胶囊式高强度车体，镀锌钢板使用率接近80%，高强度钢板接近50%，最高强度达到1500MPa，最大限度提高了车体的强度和刚度。

此外，高端黑色简约内饰、8英寸彩色高清触摸屏、CarPlay+CarLife、FSE智能电子手刹、智能无钥匙进入和一键启动系统等，兼具科技感和可操作性，也让2022 C6共创版尽显科技魅力。

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舒适性方面，2022款C6共创版为副驾增加了8向电动座椅，主驾也配备了10向电动座椅，并支持按摩/加热功能，提供了极为舒适的驾驶体验。同时，得益于4980mm的车身长度和2900mm的超大轴距，充分保证了车内每位乘客都有充裕的腿部空间；1858mm的宽度和1475mm的高度保证了头部和肩部宽敞舒适的空间。可开启的全景天窗照顾到车内的每一位乘客，给予充分的阳光和清新的空气。

在动态驾驶过程中，2022款C6共创版还将搭载高效的动力总成系统:400THP直列四缸涡轮增压发动机，搭配爱信8速手自一体变速箱，最大扭矩300Nm/1900~4500rpm。其持续的动力储备和随叫随到的动力输出，结合麦弗逊式独立悬架、高性能多连杆式独立悬架、液压减震和1Hz频率控制技术，可有效过滤路面颠簸，为消费者提供超越同级的平顺驾驶和操控。

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