科技日報天津3月20日電 (記者陳曦 通訊員喬(qiao) 仁銘)記者20日從(cong) 南開大學獲悉，該校電子信息與(yu) 光學工程學院徐文濤教授團隊受獼猴多感官整合與(yu) 空間感知機製啟發，開發了一種人造運動感知神經，在硬件層麵上成功實現了大腦的多感官整合功能，獲得了卓越的運動感知性能。該成果近日發表於(yu) 國際學術期刊《自然·通訊》上。

　　據介紹，大腦多感官整合是一個(ge) 將不同模態感官信息進行結合的過程，它對於(yu) 許多生物完成決(jue) 策、記憶和學習(xi) 等任務至關(guan) 重要。例如，大黃蜂可同時利用視覺和觸覺信息識別物體(ti) ，星鼻鼴鼠在無光的地下環境中可使用觸覺—嗅覺協同感知方式對周圍環境進行探索。

　　“多感官整合機製依賴高度並行且異步觸發的神經元和突觸網絡。”徐文濤介紹，為(wei) 了實現神經元和突觸的基本功能，近年來神經形態器件獲得了廣泛關(guan) 注與(yu) 研究。然而，與(yu) 大腦多感官整合機製相關(guan) 的高級功能仍需在神經形態器件和係統中得到開發與(yu) 驗證。此外，如何從(cong) 硬件層麵在神經形態器件中實現認知智能與(yu) 類腦智能也是亟待解決(jue) 的難題。

　　此次開發的人造運動感知神經設計受獼猴多感官整合與(yu) 空間感知機製啟發。“獼猴的自主運動會(hui) 在內(nei) 耳前庭和視網膜中激發慣性信號和光流信號等運動信息，大腦皮層的特定區域對編碼為(wei) 尖峰脈衝(chong) 的運動信息進行處理識別後，最終通過整合不同感官模態的信息實現空間感知。”徐文濤說，在神經形態運動感知係統中，通過對脈衝(chong) 平均發放率和突觸器件輸出電流進行判定，實現運動信號的分類識別。

　　利用光流傳(chuan) 感器、振動觸覺傳(chuan) 感器、慣性傳(chuan) 感器構建傳(chuan) 感單元，該人造神經可檢測視覺、觸覺、加速度覺多個(ge) 模態的傳(chuan) 感信息。對來自不同類型傳(chuan) 感器的信息進行有效整合，可顯著提升運動識別的準確率(高於(yu) 94%)，並且實驗結果符合大腦的感知增強效應。

　　“從(cong) 本質上講，該人造神經模擬了哺乳動物大腦中感官線索整合的過程，並結合傳(chuan) 感信號的脈衝(chong) 編碼策略、突觸器件的脈衝(chong) 整合特性、突觸電流信號的時空識別方法實現了類腦水平的運動感知功能。”徐文濤表示，該工作將神經形態認知智能與(yu) 大腦多模態感知機製相結合，對於(yu) 類腦器件、仿生電子的開發具有重要的指導意義(yi) ，可潛在應用於(yu) 移動機器人、智能可穿戴設備、人機交互等領域。（科技日報）