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 2 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
Мнения
«Алгоритмам нельзя внушить представление о справедливости»
Sony поможет новичкам разрабатывать ИИ
Искусственный интеллект
Газировка станет источником графена
Графен
«ИИ будет двигателем четвертой технологической революции»
Кейсы
Консервированные стволовые клетки остановят старение
Терапия старения
Искусственная матка будет создана после 2020 года
Идеи
Комиссия по ценным бумагам и биржам США будет регулировать ICO
Криптовалюты
Все, что нужно знать про биткойн
Тренды
Берлинский финтех-стартап помог европейцам инвестировать €4 млрд
Финансовые стартапы
Правительство Австралии установит контроль над обменниками криптовалют
Криптовалюты
Изобретена резина, которая не боится проколов
Новые материалы
Разработан метод стирания страшных воспоминаний
Идеи
Тайвань просит Tesla построить на острове хранилище энергии
Хранение энергии
Военные дроны
Оружейная компания установила на квадрокоптер пулемет
США установили рекорд по числу проданных роботов
Кейсы
Автомобили будущего
Toyota запатентовала невидимые боковые стойки
Солнечные стеклоблоки обещают революцию в строительстве
Идеи
В Казани пройдет IoT World Summit Russia 2017
Тренды
Hyundai представила водородный кроссовер нового поколения
Электромобили
Микроботы с антибиотиками вылечили желудочную инфекцию
Идеи
Nikola Motor займется солнечными панелями в подражание Tesla
Тренды
Fiat Chrysler вошел в консорциум по разработке робомобилей
Беспилотный транспорт
На орбите Земли появятся биткоин-спутники
Биткоины
Ричард Брэнсон: «Государства способны платить людям БОД»
Мнения
Китай отказался от строительства угольных электростанций на 150 ГВт
Кейсы
Идеи
Гидропонная ферма выращивает 54 тонны томатов в неделю
iPhone сможет проводить экскурсии в AR
Тренды
Разработчики приложений для Alexa начнут получать за них деньги
Кейсы
Pelecoin теперь позволяет майнить сразу несколько криптовалют
Криптовалюты
В Швейцарии начнут продавать бургеры из насекомых
Еда будущего
Электромотоциклы
Концерн «Калашников» представил электромотоцикл для полиции
Почему в Японии не боятся роботов, отнимающих рабочие места
Роботизация
Рынок хранения электроэнергии в США вырастет в десять раз к 2020 году
Хранение энергии
На Google Home появились бесплатные звонки по США и Канаде
Тренды
Ученые повысили точность анализа крови на наличие рака
Борьба с раком
Ford представил электрический фургон для DHL
Кейсы
Waymo запатентовала автомобиль с кнопкой вместо руля
Беспилотные автомобили
Гибкий ионистор заменит батареи в фитнес-браслетах
Новые материалы
«Биткойн мог бы стать мировой резервной валютой, но не станет»
Криптовалюты
Пекинский стартап выпустил программируемого робота-гексопода
Робототехника
Чистая энергия
Энергетические стартапы в США продают электромобили по цене Lada Vesta
«Роботы разрушат социум бедных стран и вызовут волну миграции»
Образование будущего
Мнения
«Квантовый интернет появится к 2030 году»
Соцсеть на блокчейне платит пользователям за посты
Идеи
Страховая компания раздаст клиентам смартчасы Apple
Тренды
Tesla установит в домах розетки для электромобилей
Тренды
Стартап создаст самый большой «зеленый» дата-центр в мире
Идеи
RFID-метки сделают дешевле технологии умного города
Умный город
Оксфордские ученые открыли новый метод 3D-печати живых тканей
Идеи
Новая камера оснастит 3D-зрением смартфоны и робомобили
Виртуальная реальность
Эндрю Ын запускает ИИ-фонд на $150 млн
Искусственный интеллект
Изобретен материал, который охлаждает себя сам
Материалы будущего
Samsung запатентовал Galaxy Note со встроенным алкотестером
Тренды