Tutkijat ovat kehittäneet automatisoidun tavan kehittää räätälöityjä laitteita, jotka nopeuttavat robotin työtä. Järjestelmä nimeltä robotomorfiset laskelmat, ottaa huomioon robotin fyysisen rakenteen ja tarjoaa optimoidun laitteistoarkkitehtuurin.
Nykyaikaiset robotit voivat liikkua nopeasti. "Moottorit ovat nopeita ja tehokkaita", sanoo Sabrina Neumann, johtava tutkija Massachusetts Institute of Technologysta. Monimutkaisissa tilanteissa, kuten ihmisten kanssa vuorovaikutuksessa, robotit ovat kuitenkin usein hitaita. "Rippuminen tapahtuu robotin päässä. Ärsykkeiden havaitseminen ja vasteen laskeminen vaatii "paljon laskentaa", mikä rajoittaa reaktioaikaa, hän lisää.
Neumann löysi tavan käsitellä tätä eroa robotin "mielen" ja kehon välillä. Tämä menetelmä, jota kutsutaan robotomorfiseksi laskennaksi, käyttää robotin fyysistä suunnittelua ja suunniteltuja sovelluksia luodakseen erikoistuneen tietokonesirun, joka minimoi robotin vasteajan.
Neumanin mukaan robotin työssä on kolme päävaihetta. Ensimmäinen on havainto, joka sisältää tiedon keräämisen antureita tai kameroita käyttämällä. Toinen on heijastus ja lokalisointi: "Näkemänsä perusteella heidän on rakennettava kartta ympärillään olevasta maailmasta ja sitten paikallistettava itsensä tälle kartalle", Neumann sanoo. Kolmas askel on liikkeen suunnittelu ja hallinta, toisin sanoen toimintasuunnitelman rakentaminen.
Nämä vaiheet voivat vaatia aikaa ja valtavaa laskentatehoa. "Jotta robotteja voidaan käyttää kentällä ja toimia turvallisesti dynaamisissa ympäristöissä ihmisten ympärillä, niiden on kyettävä ajattelemaan ja reagoimaan hyvin nopeasti", sanoo Brian Plancher, tutkimuksen toinen kirjoittaja.
Neumann lisää, että tutkijat tutkivat parempia algoritmeja, mutta hän uskoo, että ohjelmistoparannukset eivät yksin ole vastaus. "Suhteellisen uutta tässä on ajatus, että voit myös oppia kehittyneempiä laitteita." Tämä tarkoittaa robotin aivot sisältävän tavallisen prosessorisirun ylittämistä laitteistokiihdytyksen avulla. Laitteistokiihdytys tarkoittaa erikoistuneen laitteistoyksikön käyttöä tiettyjen laskentatehtävien suorittamiseksi tehokkaammin.
Plancher näkee laajan valikoiman sovelluksia robotomorfiselle laskennalle. "Ihannetapauksessa voimme lopulta valmistaa jokaiselle robotille yksilöllisen liikkeen suunnittelusirun, jonka avulla he voivat nopeasti laskea turvalliset ja tehokkaat liikeyhdistelmät", hän sanoo. "En olisi yllättynyt, jos jokaisella robotilla olisi 20 vuoden kuluttua muutama erikoistunut tietokonesiru, ja tämä voisi olla yksi niistä." Neumann lisää, että robomorfinen tietojenkäsittely voi vapauttaa ihmisiä riskeistä useissa eri tilanteissa, kuten COVID-19-potilaiden hoidossa tai raskaita esineitä käsiteltäessä.
Lue myös: