触摸可以帮助我们进行人类活动的许多不同方面。借助它,我们可以拿取各种物体而不会掉落或破坏它们,例如,即使在行走时,它也起着非常重要的作用。同时,在机器人技术中,几乎从未使用过此信息通道-有关物体外观的所有数据都是通过使用摄像头的机制获得的。来自新加坡国立大学(新加坡国立大学,当时的新加坡国立大学)的一组科学家决定纠正这一缺陷-并且通过处理器Loihi在处理器方面取得了成功。
来自国大的科学家称他们的发明为异步编码电子皮肤(ACES)-它可以被称为实验性人工神经系统。 ACES能够比其原型(人类神经系统)检测速度快1000倍。即使使用大量的传感器,该复合体也只需不到60纳秒的时间即可定位物理接触。 ASEC只需10毫秒即可确定触摸物体的形状,表面纹理和硬度,比眨眼快10倍。
新加坡研究人员实验的视频
在第一个实验中,研究人员培训了系统以了解盲文。它们能够达到92%的精度,而功耗却比标准的von Neumann处理器少20倍。此外,研究对象是更复杂的空间对象-装有不同量液体的容器。
在测试期间,来自传感器的信号由神经形态的Intel Loihi芯片或传统的GPU处理。实验表明,与视频数据相比,触摸传感器和尖峰神经网络的使用将对象识别的准确性提高了10%。处理设备的比较得出以下结果:对于此类负载,Loihi的效率比顶级GPU高出21%,而能耗却降低了45倍。
“我们知道未来,因为我们正在建设它。”英特尔关于神经形态研究的简短片段
回想一下,英特尔Loihi处理器的结构类似于人脑的结构,是根据14纳米工艺技术制造的芯片,包含13万个神经元和1.3亿个突触。由于其特殊的设备,Loihi展示了针对某些任务(稀疏编码算法,搜索图,约束满足问题以及来自AI问题的许多其他方面)的非常高的性能指标。正是您需要使用触摸传感器的地方。
ACES并不是第一个使用英特尔Loihi进行升级的机器人。早先在哈布雷(Habré)上已经写过关于英特尔与康奈尔大学研究人员之间的一项联合实验,其中使用了神经形态处理器来检测气味。这种解决方案的价值也难以高估:“人工鼻子”对于检测有毒物质非常有用。
至于ACES,朝着这个方向努力将有助于创造新一代,更智能,更节能的交通运输和工业机器人,这些机器人对环境有很好的了解,并且在各种常规和紧急情况下易于训练和预测。