Последние достижения в области транзисторных оптоэлектронных синапсов: от нейроморфных вычислений до искусственных сенсорных систем

Нейроморфная электроника привлекает внимание как инновационный подход, обеспечивающий аппаратную реализацию систем искусственного интеллекта следующего поколения, включая нейроморфные вычисления в памяти, искусственное сенсорное восприятие и гуманоидную робототехнику. Среди различных нейроморфных устройств оптоэлектронные синапсы являются перспективными устройствами, использующими оптические средства для имитации синаптической пластичности и связанных с ней функций. По сравнению с классическими нейроморфными чипами на основе электронных синапсов, использующих электрические сигналы, фотонные нейроморфные чипы, в которых свет служит входным спайковым сигналом, представляют собой привлекательный альтернативный подход для систем искусственного интеллекта следующего поколения, способных обеспечивать высокую плотность, низкое энергопотребление и низкие перекрёстные помехи. Поэтому для преодоления ограничений традиционных систем искусственного интеллекта на основе электрических синапсов были разработаны различные оптоэлектронные синаптические устройства. В настоящем обзоре рассматриваются последние достижения в области транзисторных оптоэлектронных синапсов для систем искусственного интеллекта, включая их архитектуру, нейроморфные механизмы функционирования, методы изготовления и передовые приложения для систем вычислений на основе искусственного интеллекта и визуального восприятия. Наконец, обсуждаются перспективные направления исследований и будущие проблемы в области оптоэлектронных синапсов.