Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Робототехника

На состоявшейся конференции RSS 2016 инженеры Университета Дьюка рассказали о свой работе над ускорением планирования движения роботов. Они добились трехкратного увеличения скорости принятия решений с сокращением потребления энергии на 20% благодаря процессору собственной разработки.

Во время демонстрации движений роботов часто можно наблюдать, как они надолго замирают в нерешительности, прежде чем что-либо сделать. В это время роботы просчитывают алгоритм движения, выбирая наилучший вариант. Это один из самых важных навыков, а также самый ресурсоемкий и долгий.

Ученые Университета Дьюка создали так называемую вероятностную карту, схему, соединяющую две точки в двух- или трехмерном пространстве, посредством промежуточных узлов и векторов. Затем компьютер выбирает оптимальный маршрут.

Главная задача алгоритма состоит в том, чтобы рассчитать, не столкнется ли сам робот с препятствием. При этом расчет вероятности столкновения занимает 99% времени расчетов простого движения, потому что требуется создать геометрическую модель всех движений робота и проверить ее, поместив в сцену с другими препятствиями.

Для этого исследователи Дьюка использовали комбинацию «агрессивных предвычислений и обширного параллелизма», которые выполнялись на собственном процессоре. Во время первой настройки робота создается массивная вероятностная карта с 150 000 векторами, которая представляет возможные маршруты движения робота без столкновений с самим собой и постоянными величинами (столом, шкафом, всем тем, что может оказаться в лаборатории).

К сожалению, 150 000 линий — это слишком много для одновременной обработки. Более приемлемое число — 1000, поэтому исследователи использовали распределение векторов по задачам в зависимости от их вероятности, пишет Spectrum IEEE.

Для выполнения расчетов по маршруту ученые создали процессор FPGA, полевую программируемую вентильную матрицу со специальной микросхемой, конфигурацию которой можно менять самостоятельно. Его преимущество в том, что все контуры работают одновременно, и ему требуется всего 50 наносекунд на пиксел, чтобы рассчитать все возможные столкновения. Задачу, которая показана на видео, процессор решает за 600 мксек, тогда как четырехядерный Intel Xeon с 3,5 ГГц и 16 Гб RAM справляется за 800 000 мксек. Это и дает разницу между почти мгновенным движением робота и паузами в 3 секунды между действиями.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
Децентрализованное хранилище данных Genaro — это блокчейн 3.0
Блокчейн
Разработаны OLED-дисплеи для VR-очков нового поколения
Оптика
В США открылся фитнес-клуб для биохакеров
Тренды
20 стран откажутся от угольных электростанций к 2030 году
Кейсы
Идеи
В МТИ изобрели новый способ хранения тепловой энергии
Новая Зеландия хочет истребить животных-вредителей с помощью CRISPR
Редактирование генома
SpaceX ожидает господдержки для разработки многоразовой тяжелой ракеты
Частный космос
Телевещание в США переходит на разрешение 4K
Кейсы
AmEx запустила первый в мире сервис платежей на блокчейне
Блокчейн
«Предсказать скорость старения по анализам невозможно»
Идеи
Intel представила семейство 5G-модемов
Переход на 5G
Чистая энергетика
В Мексике установлена самая низкая в мире цена на солнечную энергию
Ученые вернули парализованным крысам возможность ходить
Биотехнологии
Fujitsu упростит обмен одних криптовалют на другие
Блокчейн
GE выпустила «мечту инженера» — 3D-принтер для печати авиазапчастей
3D-печать
ООН: «Цифровые технологии усиливают неравенство между странами»
Тренды
Электротранспорт
Илон Маск показал «выносящий мозг» грузовик и электрический суперкар
Нефтяной фонд Норвегии откажется от инвестиций в нефть и газ
Кейсы
Volkswagen инвестирует $12 млрд в производство электромобилей в Китае
Тренды
Владельцы биткойнов в США продадут их только при курсе $190 тысяч
Биткойны
Китай построит космический челнок с атомным двигателем до 2040 года
Космические планы
Изобретен более точный метод генного редактирования
Генетика
Умный замок BoxLock откроется только для вас и вашего курьера
Умный дом
Глава DARPA: «Мы застряли в прошлом, нас спасет только частный сектор»
Космические планы
Baidu представила домашних роботов и умную колонку с ИИ
Умный дом
Искусственный интеллект
«Мы воспитываем ИИ-бога, который возьмет власть над планетой»
Мутация в сообществе амишей защищает от старости
Идеи
К 2050 году водород обеспечит 1/5 энергетических потребности мира
Альтернативное топливо
Создана вакцина против рака печени
Борьба с раком
Система робомагазина Amazon Go узнает вора даже под маской
Магазины будущего
ИИ-повар Джузеппе готовит веганский майонез, по вкусу «как настоящий»
Искусственный интеллект
В Канаде введут систему идентификации на блокчейне
Блокчейн
Обнаружена еще одна экзопланета, пригодная для жизни
Жизнь в космосе
Экзоскелеты
Loсkheed Martin разработала экзоскелет для военного десанта
Компьютерная безграмотность несет угрозу американским рабочим
Рынок труда
Машинное обучение
Алгоритм Эндрю Ына лучше диагностирует пневмонию, чем врачи
Китай тестирует электронную идентификацию граждан на смартфонах
Тренды
«Биткойн-фьючерсы дестабилизируют мировую экономику»
Криптовалюты
Olie — самая дешевая умная лампа со встроенным голосовым помощником
Умный дом
Microsoft: «ИИ несет наибольшие риски нефтегазовому сектору»
Искусственный интеллект
40% пользователей боятся слежки через устройства умного дома
Умный дом
Эксперт по ИИ: «Я пацифист, но я против запрета роботов-убийц»
Искусственный интеллект
Физики экспериментально проверят теорию квантовой гравитации
Квантовая физика
TrueAccord собирает деньги с должников «мягко и аккуратно»
Финтех
Face ID будет контролировать продажу алкоголя в британских магазинах
Идеи
Человекоподобный чат-бот от Soul Machines начнет работать в Autodesk
Чатботы
Кейсы
Ученые впервые отредактировали гены в организме человека
VR не менее эффективна после инсульта, чем физиотерапия
Медицина будущего
SpaceX осуществит сверхсекретную космическую миссию Zuma
Частный космос