Percibir estímulos y computar una respuesta requiere "mucha computación", lo que limitaEs el momento
El nuevo desarrollo servirá de impulso para muchosaplicaciones de robótica, incluidos posiblemente primeros auxilios para pacientes infecciosos. “Sería fantástico si tuviéramos robots que pudieran ayudar a reducir el riesgo para los pacientes y los trabajadores del hospital”, enfatiza Neumann.
Un estudio que describe el desarrollo se presentará en la Conferencia Internacional de Abril sobre Soporte Arquitectónico para Lenguajes de Programación y Sistemas Operativos.
Hay tres etapas principales en el trabajo de un robot. La primera es la percepción, que incluyeEl segundo es el mapeo y la localización: a partir de lo que los robots han visto, deben construir un mapa del mundo que los rodea y luego identificarse en él.El tercer paso es planificar y gestionar el movimiento, es decir, construir un plan de acción.
Estos pasos pueden llevar tiempo y pueden ser enormes.poder computacional. Para que los robots se desplieguen en el campo y operen de forma segura en un entorno dinámico alrededor de los seres humanos, deben poder pensar y reaccionar muy rápidamente. Los algoritmos actualmente disponibles no se pueden ejecutar en el hardware de la CPU actual con la suficiente rapidez ".
Sí, los investigadores ahora están trabajando para crearmejores algoritmos, pero las mejoras de software por sí solas no son la respuesta, dice Neumann. Es hora de ir más allá de la CPU estándar, que alimenta el cerebro del robot, con aceleración de hardware.
La aceleración de hardware se refiere al usouna unidad especializada para la ejecución más eficiente de ciertas tareas computacionales. Un ejemplo de un acelerador de hardware es una unidad de procesamiento de gráficos (GPU), un microcircuito diseñado para procesamiento paralelo. Estos dispositivos son convenientes para trabajar con gráficos porque su estructura paralela les permite procesar simultáneamente miles de píxeles. La mayoría de los robots están diseñados con un conjunto determinado de aplicaciones y pueden beneficiarse de la aceleración del hardware. Por lo tanto, los ingenieros del MIT crearon la informática robomórfica.
El sistema crea un diseño individualequipo para adaptarse mejor a las necesidades informáticas de un robot en particular. El usuario ingresa parámetros del robot, como la posición de las extremidades y el movimiento de las distintas partes. El nuevo desarrollo traduce estas propiedades físicas en matrices matemáticas. Son "escasos", lo que significa que contienen muchos valores cero que corresponden aproximadamente a movimientos que son imposibles dada la anatomía específica del robot. Asimismo, el movimiento de la mano de una persona es limitado porque solo puede doblarse en ciertas articulaciones.
Luego, el sistema diseña la arquitectura del hardware,especializado para realizar cálculos solo con valores distintos de cero en matrices. Por tanto, el diseño del chip resultante se adapta para maximizar la eficiencia de las necesidades computacionales del robot. Y esa configuración valió la pena en las pruebas.
Una arquitectura de hardware diseñada con este método para una aplicación específica es superiorLas GPU estándar y las GPU son ocho veces más rápidas que las CPU y 86 veces más rápidas que las GPU.
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Una unidad central de procesamiento (CPU) es una unidad central de procesamiento (CPU).unidad central de procesamiento, CPU, literalmente...unidad Central de procesamiento, a menudo soloprocesador) es una unidad electrónica o circuito integrado que ejecuta instrucciones de máquina (código de programa), la parte principal del hardware de una computadora o un controlador lógico programable.A veces se denominamicroprocesadoro simplementeprocesador.