Az ingerek észlelése és a válasz kiszámítása "sok számítást" igényel, ami korlátozzaItt az idő
Az új fejlemény sokak számára lendületet jelentrobotikai alkalmazások, beleértve a fertőző betegek esetleges elsősegélyét is. "Nagyon jó lenne, ha robotjaink lennének, amelyek segítenek csökkenteni a betegek és a kórházi dolgozók kockázatát" - mondja Neumann.
A fejlesztést leíró tanulmányt az áprilisi Nemzetközi Konferencia a programozási nyelvek és operációs rendszerek architekturális támogatásáról című konferencián mutatják be.
A robot munkájának három fő szakasza van.Az első az észlelés, amely magában foglaljaA második a térképezés és a lokalizáció: a robotok által látottak alapján fel kell építeniük a körülöttük lévő világ térképét, majd azonosítaniuk kell magukat .A harmadik lépés a mozgalom megtervezése és irányítása, más szóval egy cselekvési terv elkészítése.
Ezek a lépések időbe telhetnek, és óriási lehet.számítási teljesítmény. Ahhoz, hogy a robotokat a helyszínen telepíthessék és biztonságosan működhessenek az embereket körülvevő dinamikus környezetben, képesnek kell lenniük arra, hogy nagyon gyorsan gondolkodjanak és reagáljanak. A jelenleg rendelkezésre álló algoritmusok nem futtathatók elég gyorsan a jelenlegi CPU hardveren. "
Igen, a kutatók most dolgoznak az alkotásonjobb algoritmusok, de önmagában a szoftveres fejlesztések nem jelentenek választ, mondja Neumann. Itt az ideje, hogy hardveres gyorsítással túllépjünk a szokásos processzoron, amely a robot agyát hajtja.
A hardveres gyorsítás a használatra utalspeciális egység egyes számítási feladatok hatékonyabb végrehajtásához. A hardveres gyorsító példája egy grafikus feldolgozó egység (GPU), egy párhuzamos feldolgozásra tervezett mikrokapcsolat. Ezek az eszközök kényelmesek a grafikákkal való munkavégzéshez, mivel párhuzamos felépítésük lehetővé teszi számukra a több ezer pixel egyidejű feldolgozását. A legtöbb robotot egy adott alkalmazáskészlettel tervezték, és kihasználhatják a hardveres gyorsítást. Ezért az MIT mérnökei létrehozták a robomorf számítást.
A rendszer egyedi kialakítást hoz létreaz adott robot számítási igényeinek leginkább megfelelő berendezés. A felhasználó megadja a robot paramétereit, például a végtagok helyzetét és a különféle alkatrészek mozgását. Az új fejlesztés ezeket a fizikai tulajdonságokat matematikai mátrixokká alakítja át. "Ritkák", ami azt jelenti, hogy sok nulla értéket tartalmaznak, amelyek nagyjából megfelelnek a robot sajátos anatómiája miatt lehetetlen mozgásoknak. Hasonlóképpen az ember kezének mozgása korlátozott, mert csak bizonyos ízületeknél hajlíthat meg.
Ezután a rendszer megtervezi a hardver architektúrát,specializálódott olyan számítások elvégzésére, amelyeknek csak nulla értékei vannak a mátrixokban. Így az így kapott mikrokapcsolat-kialakítást úgy alakítják ki, hogy maximalizálja a robot számítási igényeinek hatékonyságát. És ez a beállítás a tesztelés során megtérült.
Az ezzel a módszerrel egy adott alkalmazáshoz tervezett hardverarchitektúra kiválóA Standard és a GPU-k nyolcszor gyorsabbak, mint a CPU-k, és 86-szor gyorsabbak, mint a GPU-k.
Olvass tovább
Abortusz és tudomány: mi lesz a gyerekekkel, akik szülni fognak
A tudósok javaslatot tettek a Ceres műhold gyarmatosítására
Nézze meg a legritkább villámokat: az ISS-től vett kék sugár és manó
A központi feldolgozó egység (CPU) egy központi feldolgozó egység (CPU).központi feldolgozó egység, CPU, szó szerint —központi feldolgozó egység, gyakran csakfeldolgozó) olyan elektronikus egység vagy integrált áramkör, amely gépi utasításokat (programkódot), a számítógép hardverének fő részét vagy egy programozható logikai vezérlőt hajt végre.Néha más néven is említikmikroprocesszorvagy csakprocesszor.