دانشمندان و محققان دانشگان پرینستون (که افرادی مانند انیشتین در آن درس میدادند) و دانشگاه واشینگتون با همکاری یکدیگر موفق به توسعه دوربین با عرض نیم میلیمتر شدند.
- پیش بینی تشنج صرع با الگوریتم یادگیری ماشین
- بکارگیری یادگیری ماشین در پزشکی -بزرگترین پایگاه داده کرونا در آمریکا
جزئیات توسعه دوربین با عرض نیم میلیمتر (Metasurface)
معمولا خبر توسعهی محصولات ریز صرفا به دلیل سایز آن منتشر میشود و اگر بیشتر دقت کنید متوجه میشوید که تمام آنها در کیفیت محصولات خود حرفی برای گفتن ندارند. اما از همان ابتدا دلیل توسعهی چنین دوربینی نه تنها اندازه و سایز آن است بلکه کیفیت نهایی عکسهای گرفته شده نیز در اولیت قرار داشت. به همین دلیل عکسهای نهایی این دوربین با طیف رنگی کامل و کیفیتی شفاف دریافت خواهند شد که بسیار نزدیک به دوربینهای دیجیتال امروزی هستند. با اینکه دوربینهای دیجیتال امروزی تقریبا 500 برابر این دوربینها هستند.
شاید با خود فکر کنید که دلیل این کیفیت برابر در دوربینی به این کوچکی چیست؟ باید بگوییم که استفاده از پردازش محاسباتی و سخت افزاری مخصوص در این دوربین سبب شده تا کیفیتی مشابه با دوربینهای امروزی در عکسهای این دوربین مشاهده کنیم. دانشمندان توسعه دهندهی نام آن را Metasurface نهادند که یک تکنولوژی کاملا جدید و ابداعی است. در دوربینهای قدیمی، لنزهای محدبو مقعر در درون بدنهی دوربین قرار گرفته که پرتوی نور وارد شده به دوربین را اندازهگیری میکند اما در تکنولوژی متاسورفیس (که مانند مدارهای مجتمع تولید میشود) تمام این ویژگیها در یک محصول با عرض نیم میلیمتر قرار بگیرد. همین مخحصول بسیار کوچک از 1.6 میلیون استوانهی کوچک تشکیل شده است که سایز هر کدام از آنها به اندازهی یک ویروس میکروبیولوژی است.
هر کدام از این استوانههای بسیار کوچک هندسهی خاص خود را دارند و از لحاظ عملکردی هم مشابه یک آنتن نوری عمل میکنند. حال تصور کنید که تک تک تصویرهای دریافتی در هر کدام از این 1.6 میلیون استوانهها باید در کنار یکدیگر قرار بگیرند و یک تصویر واحد را تشکیل دهند. تصویر دریافت شده از هر کدام از این استوانهها در تصویر نهایی تاثیرگذار خواهد بود، به همین دلیل پروسهی طراحی هندسهی هر کدام از آنها منحصر به فرد و حساس است.
در مرحلهی بعد یک الگوریتم یادگیری ماشین تمامی اطلاعات هر کدام از این استوانهها را تجزیه و تحلیل و دریافت میکند و نور دریافتی تمام آنها را هم اندازه گیری میکند تا در مرحلهی آخر تصویر نهایی را بسازد. تصویر نهایی به دست آمده با این تکنولوژی بسیار بهتر از نمونههای قبلی خود است و در واقع یک جهش بسیار بزرگ برای طراحی و توسعهی محصولات میکرو به شمار میآید. توسعه دهندگان این دوربین از محصول جدید خود در برابر دیگر محصولات اپتیکی دفاع جانانهای خواهند کرد چرا که با وجود کوچکتر بودن سایز این دوربین و استفاده از یک روش جدید برای خروجی گرفتن، میتوان نتیجهی عکسهای آن را با دوربینهای جدید نیز مقایسه کرد.
دکتر اتان تی سنگ از دانشگاه پرینستون آمریکا در مصاحبهای اعلام کرد:
طراحی و توسعهی استوانههای کوچک اپتیکی برای خود یک چالش بزرگ بودند که ما از پس آن برآمدیم. تصویر نهایی به دست آمده تمام مشخصات RGB طیف رنگی را داراست و وقتی شما میفهمید که این کیفیت با استفاده از 1.6 میلیون استوانهی اپتیکی به دست آمده، متعجب خواهید شد. ما میتوانیم هر سطحی را تبدیل به یک دوربین با کیفیت بالا کنیم و اگر همه چیز طبق نقشه پیش برود، دیگر نیازی به استفاده از سه دوربین بزرگ در پشت گوشیهای شما نیست!
البته که نحوهی خروجی گرفتن از 1.6 میلیون استوانهی نوری کار به شدت پیچیدهای است و نیاز به مقدار زیادی رم و البته زمان دارد اما دانشمندان با تقسیم کردن بخشهای مختلف این دوربین و کم کم کار کردن بر روی هر کدام از آنها، این مشکل را برطرف کردهاند. تصور کنید که اگر راه بهتری برای پردازش این سیگنالها صورت بگیرد، چه استفادههای فوق العادهای که نتوان با این محصول انجام داد. اولین چیزی که به ذهن من رسیده، تولید چشم مصنوعی برای معلولان است که بتواند بینایی قابل قبولی به آنها اعطا کند یا اینکه در انجام عملهای پزشکی همانند آندوسکوپی و یا دیگر کاربردها به کار آید.
توسط 
توسط 
توسط 
این همه از برکات ماشین لرنینگ و هوش مصنوعیه و گرنه محاله این خروجی رو بگیرن