At opfatte stimuli og beregne en respons kræver "meget beregning", hvilket begrænser tiden
Den nye udvikling vil tjene som drivkraft for mangerobotikapplikationer, herunder muligvis førstehjælp til infektiøse patienter. ”Det ville være dejligt, hvis vi havde robotter, der kunne hjælpe med at reducere risikoen for patienter og hospitalsarbejdere,” understreger Neumann.
Forskning, der beskriver udviklingen, vil blive præsenteret på den internationale konference i april om arkitektonisk støtte til programmeringssprog og operativsystemer.
Der er tre hovedfaser i robottens drift.Den første er perception, som involverer indsamling af data ved hjælp af sensorer eller kameraer. Det andet er kortlægning og lokalisering: baseret på det, robotterne har set, skal de bygge et kort over verden omkring dem og derefter lokalisere sig selv på det. Det tredje trin er planlægning og trafikstyring, med andre ord opbygning af en handlingsplan.
Disse trin kan tage tid og kan være enorme.computerkraft. For at robotter kan indsættes i marken og fungere sikkert i et dynamisk miljø omkring mennesker, skal de være i stand til at tænke og reagere meget hurtigt. De tilgængelige algoritmer kan ikke køre på nuværende CPU-hardware hurtigt nok. "
Ja, forskere arbejder nu på at skabebedre algoritmer, men software forbedringer alene er ikke svaret, siger Neumann. Det er tid til at gå ud over standard-CPU'en, som styrer robotens hjerne med hardwareacceleration.
Hardwareacceleration henviser til brugen specialiseret enhed til mere effektiv udførelse af visse beregningsopgaver. Et eksempel på en hardwareaccelerator er en grafikbehandlingsenhed (GPU), et mikrokredsløb designet til parallel behandling. Disse enheder er praktiske til at arbejde med grafik, fordi deres parallelle struktur giver dem mulighed for samtidig at behandle tusindvis af pixels. De fleste robotter er designet med et givet sæt applikationer og kan drage fordel af hardwareacceleration. Derfor skabte ingeniører hos MIT robomorf computing.
Systemet skaber et individuelt designudstyr, der bedst passer til computerbehovet for en bestemt robot. Brugeren indtaster robotens parametre, såsom lemmernes position og bevægelse af de forskellige dele. Den nye udvikling oversætter disse fysiske egenskaber til matematiske matricer. De er "sparsomme", hvilket betyder, at de indeholder mange nulværdier, der omtrent svarer til bevægelser, der er umulige i betragtning af robotens specifikke anatomi. Ligeledes er bevægelsen af en persons hånd begrænset, fordi den kun kan bøjes ved visse led.
Systemet designer derefter hardware-arkitekturen,specialiseret til kun at udføre beregninger med ikke-nul-værdier i matricer. Således er det resulterende mikrokredsløbsdesign tilpasset til at maksimere effektiviteten af robottens databehov. Og denne opsætning betalte sig ved testning.
Hardwarearkitektur designet medVed at bruge denne metode til en specifik applikation overgår den standard og GPU'er - otte gange hurtigere end en CPU og 86 gange hurtigere end en GPU.
Læs mere
Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder
Forskere har foreslået at kolonisere Ceres satellit
Se på de sjældneste lyn: blå jet og alv taget fra ISS
Central processor unit (CPU; også central processor unit - CPU; engelsk central processor unit, CPU, bogstaveligt talt -centralenhed, ofte bareprocessor) - elektronisk enhed eller integreret kredsløb,udførelse af maskininstruktioner (programkode), hoveddelen af hardwaren på en computer eller programmerbar logikcontroller. Nogle gange kaldetmikroprocessoreller simpelthenprocessor.