據(jù)新一期的《光子學研究》雜志報道，美國研究人員創(chuàng)造性地開發(fā)出智能玻璃，它可以僅使用光來識別和區(qū)分圖像，并且可以在沒有電或傳感器的情況下運行。

該團隊由華盛頓大學麥迪遜分校的余宗福教授領導，使用光學系統(tǒng)將傳統(tǒng)相機、傳感器和深度神經(jīng)網(wǎng)絡壓縮成一塊薄玻璃。在一項實驗研究中，智能眼鏡可以區(qū)分手寫的單個數(shù)字，并且具有足夠的動態(tài)性，可以實時檢測到手寫的 3 已被重寫為 8。

智能玻璃的工作原理是將各種大小和形狀的氣泡以及石墨烯等小塊吸光材料嵌入玻璃的特定位置。當手寫數(shù)字反射的光波通過玻璃時，它們會被氣泡和雜質(zhì)以某種方式彎曲，彎曲過程將光線聚焦到玻璃另一側(cè)的 10 個特定點中的一個，具體取決于代表了多少。 10個點分別對應0到9的數(shù)字。俞宗福形容它是一把開鎖的鑰匙。即使您以不同的風格書寫，玻璃也可以聚焦光線以確定正確的數(shù)字。

設計用于數(shù)字識別的玻璃類似于學習機器學習，只是它是在模擬輸入而不是數(shù)字代碼上訓練的。如果光線沒有通過玻璃聚焦在正確的位置，研究小組會稍微改變雜質(zhì)的大小和位置。經(jīng)過數(shù)千次迭代，玻璃將“學習”將光線引導到正確的位置。這些雜質(zhì)基本上就像“人造神經(jīng)元”。

于宗富指出，光傳播的波動動力學為模擬人工神經(jīng)計算提供了一種新方法。優(yōu)點是計算完全是被動的，并且是材料固有的，這意味著支持圖像的智能玻璃可以使用數(shù)十萬次。

目前，人工智能在人們使用面部識別解鎖手機時會消耗大量的計算資源并消耗電力。未來，智能玻璃可以作為一種“生物識別鎖”，一塊只識別人臉的玻璃，將大大提高手機的安全性。這種小巧、廉價、一次性的智能產(chǎn)品將能夠在能源、帶寬和財政資源極其有限的條件下工作。

然而，智能玻璃的實用性還有待探索，主要是因為智能玻璃缺乏在計算機處理器上運行和用于許多不同任務的靈活性。