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真不烧脑!一文了解神经形态(类脑)计算与传感技术应用

08/22 09:01
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一、什么是神经形态计算(Neuromorphic Computing)?

神经形态计算(也叫类脑计算)可以理解为"模仿大脑工作原理的计算机技术"。就像我们的大脑用神经元和突触来处理信息一样,科学家们尝试用类似的电子元件来建造芯片

这种技术有三大特点:

1.超省电:像人脑一样,用很少能量就能完成复杂计算(人脑功耗≈20瓦,相当于一个节能灯泡

2.高效率:能边接收数据边处理,不用像传统电脑那样来回搬运数据

3.会学习:芯片能根据环境变化自动调整,就像人脑会从经验中学习

如下图展示了神经形态技术(Neuromorphic Technology)如何模仿人脑的感知与计算机制

二、神经形态应用

这类技术适用于如下场景:

边缘计算(如智能传感器、穿戴设备),移动消费电子占比最高

自动驾驶(低延迟决策),增长最快,如ADAS摄像头、自动驾驶域控制器

机器人(实时环境交互),如AGV机器人、工业无人机,安防监控

脑机接口(更自然的信号解析)

例栗子:

1、神经形态技术在智能汽车领域的应用布局(以小米SU7为案例)

ADAS与自动驾驶(左侧红框):神经形态芯片用于传感器端实时处理(如3MP摄像头数据预处理),中央域控制器采用类脑计算架构,实现多传感器融合

智能座舱(下方橙框):基于脉冲神经网络的驾驶员注意力检测(比传统CNN节能90%),儿童遗留报警系统,语音交互的本地化处理

2、神经形态技术在安全成像生态系统的应用布局

主要用于基础设施安全(如机场/地铁安检)、智慧城市(交通监控、突发事件预警),在摄像头端直接完成目标识别(如AI Vision标注)

3、神经形态技术在国防领域的应用布局

如下图展示了美国国防部通过DARPA等机构长期资助类脑感知与计算技术研发,在红外成像、事件相机和神经形态处理器等领域取得多项军事应用成果。

4、神经形态技术在医疗健康领域的应用布局

Polyn Technology的NeuroSense神经形态芯片通过低功耗、高精度的边缘计算技术,为可穿戴设备提供心率、血氧等健康监测功能,并已与法国Medicalps合作推动医疗应用落地。

三、全球神经形态与存内计算技术的发展区域介绍

全球神经形态与内存计算产业地图揭示了三大核心区域的技术布局:

北美:以Intel(Loihi芯片)、IBM(TrueNorth)为代表,主导基础架构创新

欧洲:Fraunhofer研究所等机构聚焦产研转化,在事件驱动传感领域领先

中国:LYNXI(燧原)、华为(昇腾)等企业推动商业化落地,形成完整产业链

其中,大中华区三家聚焦视觉与智能计算的科技企业,其技术布局具有显著的产业协同性,OMNIVISION的传感器提供原始数据 → AlpsenTek完成特征提取 → SynSense实现类脑决策,形成完整链路。

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