Percepire gli stimoli e calcolare una risposta richiede un "sacco di calcolo", che limitaE' il momento
Il nuovo sviluppo servirà da impulso per moltiapplicazioni di robotica, compreso eventualmente il pronto soccorso per pazienti infettivi. "Sarebbe fantastico se avessimo robot in grado di ridurre il rischio per i pazienti e gli operatori ospedalieri", sottolinea Neumann.
Uno studio che descrive lo sviluppo sarà presentato alla Conferenza internazionale di aprile sul supporto architetturale per i linguaggi di programmazione e i sistemi operativi.
Ci sono tre fasi principali nel lavoro di un robot. La prima è la percezione, che comprendeIl secondo è la mappatura e la localizzazione: in base a ciò che i robot hanno visto, devono costruire una mappa del mondo che li circonda e poi identificarsi su di essa.Il terzo passo è pianificare e gestire il movimento, in altre parole, costruire un piano d'azione.
Questi passaggi possono richiedere tempo e possono essere enormi.potenza di calcolo. Affinché i robot possano essere schierati sul campo e operare in sicurezza in un ambiente dinamico intorno agli esseri umani, devono essere in grado di pensare e reagire molto rapidamente. Gli algoritmi attualmente disponibili non possono essere eseguiti sull'hardware della CPU corrente abbastanza velocemente. "
Sì, i ricercatori stanno ora lavorando per crearealgoritmi migliori, ma i miglioramenti del software da soli non sono la risposta, afferma Neumann. È ora di andare oltre la CPU standard, che alimenta il cervello del robot, con l'accelerazione hardware.
L'accelerazione hardware si riferisce all'utilizzoun'unità specializzata per l'esecuzione più efficiente di determinati compiti computazionali. Un esempio di acceleratore hardware è un'unità di elaborazione grafica (GPU), un microcircuito progettato per l'elaborazione parallela. Questi dispositivi sono convenienti per lavorare con la grafica perché la loro struttura parallela consente loro di elaborare contemporaneamente migliaia di pixel. La maggior parte dei robot è progettata con un determinato set di applicazioni e può trarre vantaggio dall'accelerazione hardware. Pertanto, gli ingegneri del MIT hanno creato il calcolo robotico.
Il sistema crea un design individualeapparecchiature per soddisfare al meglio le esigenze di elaborazione di un particolare robot. L'utente inserisce i parametri del robot, come la posizione degli arti e il movimento delle varie parti. Il nuovo sviluppo traduce queste proprietà fisiche in matrici matematiche. Sono "sparse", il che significa che contengono molti valori zero che corrispondono approssimativamente a movimenti impossibili data l'anatomia specifica del robot. Allo stesso modo, il movimento della mano di una persona è limitato perché può piegarsi solo a determinate articolazioni.
Il sistema quindi progetta l'architettura hardware,specializzato per eseguire calcoli con solo valori diversi da zero nelle matrici. Pertanto, il design del microcircuito risultante viene adattato per massimizzare l'efficienza delle esigenze di calcolo del robot. E quella configurazione ha dato i suoi frutti durante i test.
Un'architettura hardware progettata utilizzando questo metodo per un'applicazione specifica è superioreStandard e GPU sono otto volte più veloci delle CPU e 86 volte più veloci delle GPU.
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Un'unità di elaborazione centrale (CPU) è un'unità di elaborazione centrale (CPU).unità di elaborazione centrale, CPU, letteralmente —Unità centrale di elaborazione, spesso soloprocessore) è un'unità elettronica o un circuito integrato che esegue le istruzioni della macchina (codice di programma), la parte principale dell'hardware di un computer o di un controllore logico programmabile.A volte indicato comemicroprocessoreo semplicementeprocessore.