（要闻）智能玻璃仅用光就能识别数字

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经过类似机器学习的训练，智能玻璃“学会”将光线弯曲到正确的位置。

根据最新一期的《光子学研究》(Photonics Research)，美国研究人员创造性地设计了一种“智能”玻璃，它只需利用光就能识别和区分图像，无需电源或传感器就能运行。

威斯康星大学麦迪逊分校电气与计算机工程系俞宗福教授带领的团队，利用光学系统将相机、传感器和深层神经网络的正常设置压缩成一片薄薄的玻璃。在概念证明的研究中，这种智能玻璃可以区分手写的单元号，其动态性足以实时检测到手写的3被改写为8。

智能玻璃的工作原理是在玻璃的特定位置嵌入不同大小和形状的气泡，以及石墨烯等小的吸光材料。手写数字反射的光波通过玻璃时，被气泡和杂质以特定的方式弯曲，弯曲过程将光线聚焦到玻璃另一侧十个特定点中的一个，具体取决于呈现的数字。这10个点对应数字0到9。余宗福形容它是一把打开锁的钥匙。即使书写风格不同，玻璃也能聚焦光线，检测正确的数字。

设计玻璃识别数字类似于机器学习的训练过程，只是训练对象是模拟材料而不是数字代码。如果光线没有透过玻璃聚焦在正确的点上，研究小组会稍微调整杂质的大小和位置。经过数千次迭代，玻璃“学会”将光线弯曲到正确的位置。余宗福说，这些杂质基本上就像“人工神经元”。

俞宗福指出，光传播的波动力学为模拟人工神经计算提供了一种新的方法。它的优点是计算完全是被动的，是材料固有的，这意味着可识别图像的智能玻璃可以使用几十万次。

目前，当人们使用面部识别解锁手机时，人工智能将占用大量的计算资源和功耗。未来，智能玻璃可能会被用作一种“生物识别锁”。一块玻璃只能识别一个人的脸，大大提高了手机的安全性。这种小巧、廉价、一次性的智能产品将能够在能源、带宽和资本资源极度短缺的情况下运行。

然而，智能玻璃是否实用还有待进一步研究，主要是因为智能玻璃缺乏在计算机处理器上运行的灵活性，可以用于许多不同的任务。(记者冯卫东)