Postrzeganie bodźców i obliczanie reakcji wymaga „dużo obliczeń”, co ogranicza czas
Nowy rozwój będzie dla wielu bodźcemaplikacje robotyki, w tym ewentualnie pierwsza pomoc dla pacjentów zakaźnych. „Byłoby wspaniale, gdybyśmy mieli roboty, które pomagają zmniejszyć ryzyko dla pacjentów i pracowników szpitala” - mówi Neumann.
Badania opisujące rozwój zostaną zaprezentowane podczas kwietniowej Międzynarodowej Konferencji na temat Wsparcia Architektonicznego dla Języków Programowania i Systemów Operacyjnych.
W pracy robota można wyróżnić trzy główne etapy.Pierwsza to percepcja, która polega na gromadzeniu danych za pomocą czujników lub kamer. Drugi to mapowanie i lokalizacja: na podstawie tego, co zobaczyły roboty, muszą zbudować mapę otaczającego ich świata, a następnie zlokalizować na niej swoje miejsce. Trzecim krokiem jest planowanie i kontrola ruchu, czyli budowanie planu działania.
Te kroki mogą zająć trochę czasu i mogą być ogromne.moc obliczeniowa. Aby roboty mogły zostać rozmieszczone w terenie i bezpiecznie działać w dynamicznym środowisku wokół ludzi, muszą potrafić bardzo szybko myśleć i reagować. Obecnie dostępne algorytmy nie mogą działać wystarczająco szybko na aktualnym sprzęcie procesora ”.
Tak, naukowcy pracują teraz nad stworzeniemlepsze algorytmy, ale same ulepszenia oprogramowania nie są odpowiedzią, mówi Neumann. Czas wyjść poza standardowy procesor, który zasila mózg robota, dzięki przyspieszeniu sprzętowemu.
Akceleracja sprzętowa odnosi się do używaniawyspecjalizowana jednostka do sprawniejszego wykonywania określonych zadań obliczeniowych. Przykładem akceleratora sprzętowego jest jednostka przetwarzania grafiki (GPU), mikroukład przeznaczony do przetwarzania równoległego. Urządzenia te są wygodne do pracy z grafiką, ponieważ ich równoległa konstrukcja pozwala na jednoczesne przetwarzanie tysięcy pikseli. Większość robotów jest projektowanych z wykorzystaniem określonego zestawu aplikacji i może skorzystać na akceleracji sprzętowej. Dlatego inżynierowie z MIT stworzyli obliczenia robomorficzne.
System tworzy indywidualny projektsprzęt, który najlepiej odpowiada potrzebom informatycznym konkretnego robota. Użytkownik wprowadza parametry robota, takie jak położenie kończyn i ruch poszczególnych części. Nowy rozwój przekłada te właściwości fizyczne na macierze matematyczne. Są „rzadkie”, co oznacza, że zawierają wiele wartości zerowych, które z grubsza odpowiadają ruchom, które są niemożliwe ze względu na specyficzną anatomię robota. Podobnie ruch ręki jest ograniczony, ponieważ może ona zginać się tylko w niektórych stawach.
System następnie projektuje architekturę sprzętu,wyspecjalizowany do wykonywania obliczeń tylko z niezerowymi wartościami w macierzach. Zatem wynikowy projekt mikroukładu jest dostosowany do maksymalizacji wydajności potrzeb obliczeniowych robota. Ta konfiguracja opłaciła się podczas testów.
Architektura sprzętowa zaprojektowana przy użyciuStosując tę metodę w konkretnym zastosowaniu, przewyższa ona standardowe procesory i procesory graficzne — osiem razy szybciej niż procesor CPU i 86 razy szybciej niż procesor graficzny.
Czytaj więcej
Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić
Naukowcy zaproponowali kolonizację satelity Ceres
Spójrz na najrzadsze błyskawice: niebieski odrzutowiec i elf zabrane z ISS
Jednostka centralna (CPU; także jednostka centralna - CPU; angielska jednostka centralna, CPU, dosłownie -jednostka centralna, często po prostuprocesor) - zespół elektroniczny lub układ scalony,wykonujący instrukcje maszynowe (kod programu), główna część sprzętu komputera lub programowalnego sterownika logicznego. Czasami nazywanymikroprocesorlub po prostuedytor.