การรับรู้สิ่งเร้าและการคำนวณการตอบสนองต้องใช้ "การคำนวณจำนวนมาก" ซึ่งจำกัดเวลา
การพัฒนาใหม่จะเป็นแรงผลักดันให้หลาย ๆการใช้งานหุ่นยนต์รวมถึงการปฐมพยาบาลเบื้องต้นสำหรับผู้ป่วยติดเชื้อ “ มันจะดีมากถ้าเรามีหุ่นยนต์เพื่อช่วยลดความเสี่ยงต่อผู้ป่วยและพนักงานในโรงพยาบาล” นอยมันน์กล่าว
งานวิจัยที่อธิบายการพัฒนาจะถูกนำเสนอในการประชุมนานาชาติเดือนเมษายนว่าด้วยการสนับสนุนทางสถาปัตยกรรมสำหรับภาษาโปรแกรมและระบบปฏิบัติการ
การทำงานของหุ่นยนต์มีสามขั้นตอนหลักประการแรกคือการรับรู้ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการรวบรวมข้อมูลโดยใช้เซ็นเซอร์หรือกล้อง ประการที่สองคือการทำแผนที่และการแปลตามท้องถิ่น โดยขึ้นอยู่กับสิ่งที่หุ่นยนต์ได้เห็น หุ่นยนต์จะต้องสร้างแผนที่โลกรอบตัวพวกเขา จากนั้นจึงระบุตำแหน่งของตัวเองบนแผนที่ ขั้นตอนที่สามคือการวางแผนและการควบคุมการจราจร หรืออีกนัยหนึ่งคือการสร้างแผนปฏิบัติการ
ขั้นตอนเหล่านี้อาจใช้เวลาและอาจมหาศาลพลังคอมพิวเตอร์ เพื่อให้หุ่นยนต์ถูกนำไปใช้งานในภาคสนามและทำงานได้อย่างปลอดภัยในสภาพแวดล้อมแบบไดนามิกรอบตัวมนุษย์พวกเขาต้องสามารถคิดและตอบสนองได้เร็วมาก อัลกอริทึมที่มีอยู่ในปัจจุบันไม่สามารถทำงานบนฮาร์ดแวร์ CPU ปัจจุบันได้เร็วพอ "
ใช่ขณะนี้นักวิจัยกำลังดำเนินการสร้างอัลกอริทึมที่ดีขึ้น แต่การปรับปรุงซอฟต์แวร์เพียงอย่างเดียวไม่ใช่คำตอบ Neumann กล่าว ถึงเวลาที่จะก้าวไปไกลกว่าซีพียูมาตรฐานซึ่งขับเคลื่อนสมองของหุ่นยนต์ด้วยการเร่งฮาร์ดแวร์
การเร่งฮาร์ดแวร์หมายถึงการใช้หน่วยงานเฉพาะสำหรับการดำเนินงานด้านการคำนวณบางอย่างที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ตัวอย่างของตัวเร่งฮาร์ดแวร์คือหน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) ซึ่งเป็นไมโครวงจรที่ออกแบบมาสำหรับการประมวลผลแบบขนาน อุปกรณ์เหล่านี้สะดวกในการทำงานกับกราฟิกเนื่องจากโครงสร้างแบบขนานทำให้สามารถประมวลผลพิกเซลหลายพันพิกเซลได้พร้อมกัน หุ่นยนต์ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบโดยใช้ชุดแอปพลิเคชันที่กำหนดและสามารถใช้ประโยชน์จากการเร่งความเร็วของฮาร์ดแวร์ ดังนั้นวิศวกรของ MIT จึงสร้างคอมพิวเตอร์แบบโรโบมอร์ฟิก
ระบบสร้างการออกแบบเฉพาะบุคคลอุปกรณ์ที่เหมาะสมกับความต้องการด้านคอมพิวเตอร์ของหุ่นยนต์โดยเฉพาะ ผู้ใช้ป้อนพารามิเตอร์ของหุ่นยนต์เช่นตำแหน่งของแขนขาและการเคลื่อนไหวของส่วนต่างๆ การพัฒนาใหม่จะแปลคุณสมบัติทางกายภาพเหล่านี้เป็นคณิตศาสตร์ทางคณิตศาสตร์ พวกมัน "เบาบาง" ซึ่งหมายความว่ามีค่าศูนย์จำนวนมากที่สอดคล้องกับการเคลื่อนไหวที่เป็นไปไม่ได้โดยประมาณจากลักษณะทางกายวิภาคเฉพาะของหุ่นยนต์ ในทำนองเดียวกันการเคลื่อนไหวของมือของบุคคลนั้นมีข้อ จำกัด เนื่องจากสามารถงอได้เฉพาะบางข้อเท่านั้น
จากนั้นระบบจะออกแบบสถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์เชี่ยวชาญในการคำนวณโดยมีเฉพาะค่าที่ไม่ใช่ศูนย์ในเมทริกซ์ ดังนั้นการออกแบบไมโครเซอร์กิตที่เป็นผลลัพธ์จึงถูกปรับให้เหมาะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดตามความต้องการในการคำนวณของหุ่นยนต์ และการตั้งค่านั้นจ่ายออกไปในการทดสอบ
สถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ที่ออกแบบด้วยการใช้วิธีนี้กับแอปพลิเคชันเฉพาะจะมีประสิทธิภาพเหนือกว่ามาตรฐานและ GPU ซึ่งเร็วกว่า CPU ถึงแปดเท่าและเร็วกว่า GPU ถึง 86 เท่า
อ่านเพิ่มเติม
การทำแท้งกับวิทยาศาสตร์: จะเกิดอะไรขึ้นกับเด็กที่จะคลอด
นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอให้ตั้งรกรากดาวเทียมของเซเรส
ดูสายฟ้าที่หายากที่สุด: เครื่องบินเจ็ทสีน้ำเงินและเอลฟ์ที่นำมาจากสถานีอวกาศนานาชาติ
หน่วยประมวลผลกลาง (CPU; หน่วยประมวลผลกลาง - CPU; หน่วยประมวลผลกลางภาษาอังกฤษ, CPU, ตัวอักษร -หน่วยประมวลผลกลางมักจะเป็นเพียงหน่วยประมวลผล) - หน่วยอิเล็กทรอนิกส์หรือวงจรรวมการรันคำสั่งเครื่อง (โค้ดโปรแกรม) ซึ่งเป็นส่วนหลักของฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์หรือตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ บางครั้งก็เรียกว่าไมโครโปรเซสเซอร์หรือเพียงแค่โปรเซสเซอร์.