Ihmisen näkökyky inspiroi laajaa VTT:n vetämää eurooppalaista tutkimushanketta, jossa on kehitetty silmän ja hermoston yhteistyötä vastaavaa konenäköä toteutettuna uudenlaisina reunalaskentapiireinä. Suomessa hankkeessa on mukana VTT:n lisäksi myös turkulainen Kovilta, joka kehittää siinä kuva-anturiyhdistelmäpiirejä.
Vuonna 2021 käynnistynyt useiden Euroopan johtavien tutkimuslaitosten ja yritysten MISEL-hanke (Multispectral Intelligent Vision System with Embedded Low-Power Neural Computing) on päässyt loppusuoralle.
”Haluamme pystyä rakentamaan aidosti älykkäitä laitteita, jotka tekevät havaintoja ja päätöksiä itse ilman datan siirtoa supertietokoneisiin tai pilveen. Neuromorfinen laskenta voi olla sata- tai jopa tuhatkertaisesti energiatehokkaampaa kuin tavanomainen digitaalinen laskenta,” sanoo VTT:n erikoistutkija ja tiiminvetäjä Jacek Flak, joka toimii projektin koordinaattorina.
Misel-hanke sai EU:n Horizon 2020 -rahoituksen lähes viiden miljoonan euron. Hankkeessa mukana ovat olleet VTT:n lisäksi Łódźin, Lundin, Santiago de Compostelan ja Wuppertalin yliopistot, Fraunhofer-instituutti, Ranskan valtion tutkimuslaitos LNE sekä yritykset Kovilta Suomesta ja AMO Saksasta.
Misel-hankkeessa vietiin äly verkon reunalle eli laitteisiin itseensä. Tällöin akkukäyttöiset laitteet voivat käsitellä ja käyttää havaintotietoa nopeasti ja vähän virtaa kuluttaen. Samalla tietoturva- ja yksityisyyshaasteet hälventyvät. Projektin keskeisenä tuloksena on turkulaisen Koviltan projektissa kehittämä yhdistelmäpiiri. Yhtiö on erikoistunut piiriteknologiaan, jossa piirissä samalle sirulle on laitettu sekä kuvantaminen että merkittävä määrä kuvankäsittelyä.
Koviltan dynaamisessa kuva-anturissa yhdistyvät korkea dynamiikka (yli 120 dB), korkea kuvataajuus (yli 1000 kuvaa sekunnissa) ja massiivisen rinnakkainen kuva-analyysi, jolla pystytään tekemään monipuolista liikeanalyysia ja hahmontunnistusta.
Laajemminkin Misel-hankkeessa on tutkittu myös quantum dot -kuva-antureita, jotka edustavat uusinta kameratekniikkaa. Ne laajentavat näkyvyyden ihmiselle näkyvän valon ulkopuolelle infrapuna-alueelle asti. Näin laitteet voivat havaita muotoja ja liikettä oloissa, jossa ihminen näkee heikosti, kuten hämärässä tai sumussa.
Hankkeessa on kehitettiin antureita, muisteja, algoritmeja ja elektroniikkaa on yhtenä kokonaisuutena. Koko signaaliketjun optimointi on tärkeää, jotta saadaan aikaan järjestelmä, joka on sekä pieni että tehokas. Samalla on kehitetty tekoälylaskentaa nopeuttavia, mutta energiantarpeeltaan pieniä erikoistuneita prosessoriytimiä, niin sanottuja tekoälyn edge-AI-kiihdyttimiä.
VTT kehitti yhteistyössä Lundin yliopiston kanssa myös ferrosähköisiin materiaaleihin perustuvia haihtumattomia muisteja, jotka voidaan integroida suoraan sirulle. Nämä muistit ovat osoittautuneet toimiviksi, ja kehitystyötä jatketaan.
Ja suomalainen Kovilta aikoo hyödyntää hankkeessa kehitettyjä kiihdytinrakenteita muun muassa autonomisen robotiikan ja ajoneuvoteknologian sovelluksissa. Hankkeessa kehitetyt ratkaisut voivat löytää tiensä myös muihin monenlaisiin sovelluksiin. Näitä voivat olla esimerkiksi älykkäät kamerat voivat valvoa teollisia prosesseja, varastoja tai rajaseutuja itsenäisesti. Silloin liikkuvat robotit voivat tehdä päätöksiä turvallisesti myös ihmisten läheisyydessä. Tuloksia on tarkoitus hyödyntää myös muualla ja myös VTT:n omilla pilottituotantolinjoilla.
Lisää: Misel-ohjelma yhteistyötahoineen (LINKKI1) ja projektn uutisosuus (LINKKI2). Lisäksi 11.12.2025 VTT:n tiedote (LINKKI), Kovilta Oy:n teknologiasivu (LINKKI) ja Chip Zero -hanke (LINKKI).
Kuvituskuva: VTT:n uuden linjan 200 millimetrin kiekko.