Vnímanie podnetov a výpočet odpovede si vyžaduje „veľa výpočtov“, čo obmedzuje čas
Nový vývoj bude slúžiť ako impulz pre mnohýchrobotické aplikácie vrátane prípadnej prvej pomoci pre infekčných pacientov. "Bolo by skvelé, keby sme mali roboty, ktoré by mohli pomôcť znížiť riziko pre pacientov a zamestnancov nemocnice," zdôrazňuje Neumann.
Výskum popisujúci vývoj bude prezentovaný na aprílovej medzinárodnej konferencii o architektonickej podpore programovacích jazykov a operačných systémov.
Prevádzka robota má tri hlavné fázy.Prvým je vnímanie, ktoré zahŕňa zbieranie údajov pomocou senzorov alebo kamier. Druhým je mapovanie a lokalizácia: na základe toho, čo roboti videli, musia zostaviť mapu sveta okolo seba a potom sa na nej lokalizovať. Tretím krokom je plánovanie a riadenie dopravy, inými slovami, zostavenie akčného plánu.
Tieto kroky môžu chvíľu trvať a môžu byť obrovské.výpočtový výkon. Aby mohli byť roboty nasadené v teréne a bezpečne pracovať v dynamickom prostredí okolo človeka, musia byť schopní veľmi rýchlo myslieť a reagovať. Algoritmy, ktoré sú momentálne k dispozícii, nemôžu bežať na súčasnom hardvéri procesora dostatočne rýchlo. “
Áno, vedci sa teraz snažia vytvoriťlepšie algoritmy, ale softvérové vylepšenia samotné nie sú odpoveďou, hovorí Neumann. Je čas ísť nad rámec štandardného CPU, ktoré poháňa mozog robota, pomocou hardvérovej akcelerácie.
Hardvérová akcelerácia sa týka používaniašpecializovaná jednotka na efektívnejšie vykonávanie určitých výpočtových úloh. Príkladom hardvérového akcelerátora je jednotka grafického spracovania (GPU), mikroobvod určený na paralelné spracovanie. Tieto zariadenia sú vhodné na prácu s grafikou, pretože ich paralelná štruktúra umožňuje súčasné spracovanie tisícov pixelov. Väčšina robotov je navrhnutá s danou sadou aplikácií a môžu ťažiť z hardvérovej akcelerácie. Preto inžinieri na MIT vytvorili robomorfné výpočty.
Systém vytvára individuálny dizajnzariadenie tak, aby čo najlepšie vyhovovalo výpočtovým potrebám konkrétneho robota. Používateľ zadá parametre robota, ako je poloha končatín a pohyb rôznych častí. Nový vývoj prevádza tieto fyzikálne vlastnosti do matematických matíc. Sú „riedke“, čo znamená, že obsahujú veľa nulových hodnôt, ktoré zhruba zodpovedajú pohybom, ktoré sú nemožné vzhľadom na špecifickú anatómiu robota. Rovnako je obmedzený pohyb ruky človeka, pretože sa môže ohýbať iba v určitých kĺboch.
Systém potom navrhne hardvérovú architektúru,špecializované na vykonávanie výpočtov iba s nenulovými hodnotami v maticiach. Výsledný návrh mikroobvodu je teda prispôsobený na maximalizáciu efektívnosti výpočtových potrieb robota. A toto nastavenie sa pri testovaní vyplatilo.
Hardvérová architektúra navrhnutá sPoužitím tejto metódy pre konkrétnu aplikáciu prekonáva štandardné a GPU – osemkrát rýchlejšie ako CPU a 86-krát rýchlejšie ako GPU.
Čítaj viac
Potraty a veda: čo sa stane s deťmi, ktoré budú rodiť
Vedci navrhli kolonizáciu satelitu Ceres
Pozrite sa na najvzácnejšie blesky: modrý prúd a škriatok odobratý z ISS
Centrálna procesorová jednotka (CPU; tiež centrálna procesorová jednotka - CPU; anglická centrálna procesorová jednotka, CPU, doslova -centrálna procesorová jednotka, často lenprocesor) - elektronická jednotka alebo integrovaný obvod,vykonávajúci strojové inštrukcie (programový kód), hlavná časť hardvéru počítača alebo programovateľného logického ovládača. Niekedy tzvmikroprocesoralebo jednoduchoprocesor,