Възприемането на стимули и изчисляването на реакцията изисква „много изчисления“, което ограничава времето
Новото развитие ще послужи като тласък за мнозинаприложения за роботика, включително евентуална първа помощ за инфекциозни пациенти. „Би било чудесно, ако разполагаме с роботи, които могат да помогнат за намаляване на риска за пациентите и болничните работници“, подчертава Нойман.
Изследванията, описващи развитието, ще бъдат представени на априлската международна конференция за архитектурна поддръжка за програмни езици и операционни системи.
В работата на робота има три основни етапа.Първият е възприятието, което включва събиране на данни с помощта на сензори или камери. Второто е картографиране и локализация: въз основа на това, което роботите са видели, те трябва да изградят карта на света около тях и след това да се локализират върху нея. Третата стъпка е планиране и контрол на трафика, с други думи, изграждане на план за действие.
Тези стъпки могат да отнемат време и могат да бъдат огромни.изчислителна мощност. За да могат роботите да бъдат разположени на полето и да работят безопасно в динамична среда около хората, те трябва да могат да мислят и да реагират много бързо. Наличните в момента алгоритми не могат да работят на текущия хардуер на процесора достатъчно бързо. "
Да, сега изследователите работят по създаванетопо-добри алгоритми, но само софтуерните подобрения не са отговорът, казва Нойман. Време е да преминем отвъд стандартния процесор, който захранва мозъка на робота, с хардуерно ускорение.
Хардуерното ускорение се отнася до използванетоспециализирано звено за по-ефективно изпълнение на определени изчислителни задачи. Пример за хардуерен ускорител е графичен процесор (GPU), микросхема, предназначена за паралелна обработка. Тези устройства са удобни за работа с графики, тъй като тяхната паралелна структура им позволява да обработват едновременно хиляди пиксели. Повечето роботи са проектирани с определен набор от приложения и могат да се възползват от хардуерното ускорение. Затова инженерите от MIT създадоха робоморфни изчисления.
Системата създава индивидуален дизайноборудване, което най-добре отговаря на изчислителните нужди на определен робот. Потребителят въвежда параметрите на робота, като позицията на крайниците и движението на различните части. Новата разработка превръща тези физични свойства в математически матрици. Те са "оскъдни", което означава, че съдържат много нулеви стойности, които приблизително съответстват на движения, които са невъзможни предвид конкретната анатомия на робота. По същия начин движението на ръката на човек е ограничено, защото може да се огъне само в определени стави.
След това системата проектира хардуерната архитектура,специализиран за извършване на изчисления само с ненулеви стойности в матрици. По този начин полученият микросхемен дизайн е адаптиран да увеличи максимално ефективността на изчислителните нужди на робота. И тази настройка се отплати при тестването.
Хардуерна архитектура, проектирана сИзползвайки този метод за специфично приложение, той превъзхожда стандартните и GPU – осем пъти по-бърз от CPU и 86 пъти по-бърз от GPU.
Прочетете още
Аборт и наука: какво ще се случи с децата, които ще раждат
Учените предложиха да се колонизира спътникът на Церера
Погледнете най-редките мълнии: синя струя и елф, взети от МКС
Централен процесор (CPU; също централен процесор - CPU; английски central processing unit, CPU, буквално -централен процесор, често простопроцесор) - електронен блок или интегрална схема,изпълняващи машинни инструкции (програмен код), основната част от хардуера на компютър или програмируем логически контролер. Понякога се наричамикропроцесорили простопроцесор,