總部位于法國Grenoble的研究機(jī)構(gòu)CEA-Leti之研發(fā)焦點(diǎn)在納米科技與相關(guān)應(yīng)用，他們深信，在一個(gè)“高度連網(wǎng)世界(hyper-connected world)”，技術(shù)突破需要一種全新的研發(fā)方法。GIEesmc

Leti科學(xué)總監(jiān)Barbara de Salvo最近接受EE Times專訪時(shí)表示：「我們正在針對(duì)創(chuàng)新尋求一個(gè)不同的技術(shù)軸心；」該機(jī)構(gòu)的研究人員目前找到的新軸心，就是從大自然中學(xué)習(xí)。de Salvo舉例指出，連網(wǎng)設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)功能區(qū)塊，包括感測、通訊、運(yùn)算、能量采集與安全性，都需要具備三種屬性：不犧牲性能而達(dá)到的省電效益、簡易性以及內(nèi)建的可信任性。GIEesmc

因?yàn)槊媾R能源短缺的風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)在的研究人員越來越偏向以仿生(biomimicry)方式尋求創(chuàng)新，這能讓他們透過模仿大自然的生存模式與策略，為人類面臨的挑戰(zhàn)找到可持續(xù)性解決方案。如de Salvo所言，這全都是：「向研發(fā)了40億年的大自然學(xué)習(xí)；」而她認(rèn)為，仿生方案能提供研究人員「顛覆性的想法」。GIEesmc

師法自然在工程領(lǐng)域并不是新概念，很多研究人員已經(jīng)在進(jìn)行由人腦結(jié)構(gòu)啟發(fā)的神經(jīng)元(neurons)與突觸(synapses)開發(fā)，也就是神經(jīng)型態(tài)運(yùn)算(neuromorphic computing)，或稱為神經(jīng)型態(tài)工程；神經(jīng)型態(tài)運(yùn)算研究是厘清如何以個(gè)別神經(jīng)元、電路、應(yīng)用以及整個(gè)架構(gòu)的形態(tài)，來創(chuàng)造理想的運(yùn)算方案。GIEesmc

在硬件層級(jí)實(shí)現(xiàn)的神經(jīng)型態(tài)運(yùn)算案例，包括氧化物為基礎(chǔ)的憶阻器(memristor)、臨界值開關(guān)(threshold switches)以及晶體管。GIEesmc

在局部處理數(shù)據(jù)

而Leti的仿生技術(shù)研究與以往更著重于模仿人腦之神經(jīng)形態(tài)工程部太相同，de Salvo表示：「我們是參照一個(gè)完整系統(tǒng)，例如整只昆蟲的身體；」她解釋：「那是一個(gè)具備不可思議的傳感器、且擁有合成信息功能的完整智能系統(tǒng)?！?span style="display:none">GIEesmc

該研究機(jī)構(gòu)的研究合作伙伴是法國圖爾大學(xué)(University of Tours)生態(tài)學(xué)教授、法國大學(xué)研究院(Institut Universitaire de France)成員Jerome Casas；Casas是全球生物啟發(fā)(biologically inspired)技術(shù)領(lǐng)域的知名專家，Leti計(jì)劃將生物啟發(fā)工程研究與Casas率領(lǐng)的生物學(xué)家、數(shù)學(xué)家、工程師組成的團(tuán)隊(duì)整合。GIEesmc

de Salvo認(rèn)為，今日的MEMS傳感器性能還無法媲美大自然，還有很大的學(xué)習(xí)空間；她指出，Leti特別有興趣的題目，是透過學(xué)習(xí)昆蟲的能力來開發(fā)新技術(shù)。在眾多聚焦于迷你化生物啟發(fā)感測系統(tǒng)的研究項(xiàng)目中，de Salvo指出，與神經(jīng)形態(tài)電路相關(guān)的研究即是由昆蟲以及牠們在局部收集、處理數(shù)據(jù)的能力所啟發(fā)。GIEesmc

預(yù)期高度連結(jié)性將在物聯(lián)網(wǎng)中扮演關(guān)鍵角色，de Salvo表示，Leti的研究人員特別好奇昆蟲如何能在局部處理數(shù)據(jù)，例如蟋蟀腳上的觸須：「那些觸須不只能感測，實(shí)際上也具備數(shù)據(jù)處理以及產(chǎn)生智能的能力，就像是扮演昆蟲的局部大腦。」GIEesmc

Casas在他的個(gè)人網(wǎng)頁上寫道:「仿生是另一種探索生命多樣性的方法，而且可能為我們帶來有益的回饋；當(dāng)我們比較蟋蟀觸須以及最新MEMS傳感器技術(shù)的能力，我們發(fā)現(xiàn)蟋蟀觸須的性能還是高出好幾倍，主要是因?yàn)槠錈o與倫比的訊號(hào)處理能力?！?span style="display:none">GIEesmc

他并接著解釋「蟋蟀與蟑螂的逃脫系統(tǒng)」，他的研究顯示，這些昆蟲：「在位于腹部尾端的小腦處理信息，能達(dá)到比人類大腦更快的處理速度?！?span style="display:none">GIEesmc

此外de Salvo也指出，昆蟲們控制能量消耗以支撐長途飛行的能力也很迷人；如Casas所言：「翅膀或腹板(plate)移動(dòng)方式的微小變化，就會(huì)對(duì)散發(fā)的渦流以及能量消耗的數(shù)個(gè)方面產(chǎn)生巨大影響；工程師因此渴望從昆蟲實(shí)際上是如何拍翅膀來學(xué)習(xí)?！顾硎舅膱F(tuán)隊(duì)最近已經(jīng)與物理學(xué)家與工程師合作研究這個(gè)議題。GIEesmc

Leti相信他們是法國第一個(gè)深入探索大自然的研究機(jī)構(gòu)：「透過找到對(duì)的人，我們正在進(jìn)行生物啟發(fā)、生物整合的研究項(xiàng)目；」她強(qiáng)調(diào)：「我們真的認(rèn)為我們需要改變科技研發(fā)的方法。」GIEesmc

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