Výskumníci vyvinuli automatizovaný spôsob vývoja prispôsobeného vybavenia, ktoré urýchľuje prácu robota. Systém tzv robotomorfné výpočty, zohľadňuje fyzickú štruktúru robota a ponúka optimalizovanú hardvérovú architektúru.
Moderné roboty sa môžu pohybovať rýchlo. „Motory sú rýchle a výkonné,“ hovorí Sabrina Neumannová, vedúca výskumníčka z Massachusettského technologického inštitútu. V zložitých situáciách, napríklad pri interakcii s ľuďmi, sú však roboty často pomalé. „Obesenie je to, čo sa deje v hlave robota. Vnímanie podnetov a výpočet odpovede si vyžaduje „veľa výpočtov“, čo obmedzuje reakčný čas, dodáva.
Neumann našiel spôsob, ako sa vysporiadať s týmto nesúladom medzi „mysľou“ a telom robota. Táto metóda, nazývaná robotomorphic computing, využíva fyzický dizajn robota a zamýšľané aplikácie na vytvorenie špecializovaného počítačového čipu, ktorý minimalizuje dobu odozvy robota.
Podľa Neumana existujú tri hlavné fázy práce robota. Prvým je vnímanie, ktoré zahŕňa zbieranie údajov pomocou senzorov alebo kamier. Druhým je reflexia a lokalizácia: „Na základe toho, čo videli, musia zostaviť mapu sveta okolo seba a potom sa na tejto mape lokalizovať,“ hovorí Neumann. Tretím krokom je plánovanie a kontrola pohybu, inými slovami, zostavenie akčného plánu.
Tieto kroky môžu vyžadovať čas a obrovský výpočtový výkon. „Aby boli roboty nasadené v teréne a bezpečne fungovali v dynamických prostrediach okolo ľudí, musia byť schopné veľmi rýchlo myslieť a reagovať,“ hovorí Brian Plancher, spoluautor štúdie.
Neumann dodáva, že výskumníci študujú lepšie algoritmy, ale verí, že samotné softvérové vylepšenia nie sú riešením. "Čo je tu relatívne nové, je myšlienka, že sa môžete naučiť aj pokročilejšie vybavenie." To znamená ísť nad rámec štandardného procesorového čipu, ktorý zahŕňa mozog robota, pomocou hardvérovej akcelerácie. Hardvérová akcelerácia znamená použitie špecializovanej hardvérovej jednotky na efektívnejšie vykonávanie určitých výpočtových úloh.
Plancher vidí širokú škálu aplikácií pre robotomorfné výpočty. "V ideálnom prípade môžeme nakoniec vyrobiť individuálny čip na plánovanie pohybu pre každého robota, ktorý im umožní rýchlo vypočítať bezpečné a efektívne kombinácie pohybu," hovorí. "Neprekvapilo by ma, keby o 20 rokov mal každý robot niekoľko špecializovaných počítačových čipov a toto by mohol byť jeden z nich." Neumann dodáva, že robomorfné výpočty môžu ľudí zbaviť rizika v rôznych prostrediach, ako je starostlivosť o pacientov s COVID-19 alebo manipulácia s ťažkými predmetmi.
Prečítajte si tiež: