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

Вакцина на основе пыльцы навсегда избавит от аллергии
Медицина будущего
Робот-ученый открыл новое лекарство от малярии
Медицина будущего
Первые перовскитные солнечные панели появятся на рынке в этом году
Идеи
Разработаны в 100 000 раз более быстрые ДНК-нанороботы
Нанотехнологии
Apple позволит отключать замедление айфонов на новой iOS
Кейсы
Новый анализ крови выявляет 8 самых распространенных видов рака
Борьба с раком
Аккумуляторы
Ученые удвоили емкость литий-серных аккумуляторов
«Беспилотная Tesla может появиться уже в 2018 году»
Беспилотные автомобили
Китай тестирует систему слежки с помощью технологии распознавания лиц
Тренды
Британцы начали получать полицейские сводки на умные колонки Amazon
Голосовые помощники
МВФ: «Биткойн пора обсудить на глобальном уровне»
Блокчейн
«Мятый» графен повысит срок службы литий-ионных батарей
Аккумуляторы
Исследования мозга
Нейробиологи проследили движение мысли в мозге
Норвегия перейдет на электросамолеты к 2040 году
Идеи
Ученым впервые удалось создать стволовую клетку при помощи CRISPR
Генная инженерия
Швейцария создала рабочую группу по изучению преимуществ и рисков ICO
ICO
Искусственный интеллект
ИИ от Microsoft нарисовал птицу по текстовому описанию
Компоненты ядерного реактора для колонистов Марса прошли испытания
Миссия на Марс
Технологии чтения мыслей и воспоминаний реальнее, чем кажется
Технологии будущего
Создан простой тест качества питьевой воды ценой в $1,3
Идеи
100-метровые воздухоочистительные башни избавят города Китая от смога
Экологичные технологии
ИИ и генная терапия: прорывные технологии 2018 года в медицине
Рейтинг лучших
NASA провело испытания ракетного двигателя с напечатанными деталями
3D-печать
«Для Visa биткойн — это не деньги»
Криптовалюты
1,5 млн электрокаров и другие рекорды «чистой» энергетики в 2018 году
Мнения
Honda выпустит электроскутер со съемными батареями
Транспорт будущего
Микроэлектроника
Разработаны «атомристоры» — сверхтонкие запоминающие устройства
Mitsubishi заменит зеркала заднего вида на своих авто камерами с ИИ
Транспорт будущего
Криптовалюты
Придуманную россиянами криптовалюту раздают по монете за 1000 шагов
Обнаружен новый сверхпроводящий сплав с уникальными свойствами
Новые материалы
Стартап Plenty откроет 300 вертикальных ферм в Китае
Еда будущего
Apple вернет в США 20 тысяч рабочих мест и $350 млрд
Кейсы
ИИ для прогнозирования преступлений признали некомпетентным
Искусственный интеллект
Nomad — беспроводная универсальная зарядка для путешественников
Беспроводная зарядка
В Гарварде разработали самого маленького дельта-робота
Робототехника
ИИ может спрогнозировать будущий коррупционный скандал
Искусственный интеллект
Генпрокуроры 21 штата обжаловали отмену сетевого нейтралитета
Сетевой нейтралитет
В США впервые применят CRISPR для лечения рака
Борьба с раком
Брат Илона Маска запускает школьную программу для фермеров будущего
Умное фермерство
Электромобили
BMW выпустит конкурента Tesla Model 3 с запасом хода 700 км
Ученые приблизились к созданию прозрачных солнечных панелей
Солнечные панели
Братья Уинклвосс потеряли $600 млн своего биткойн-состояния за два дня
Биткойн
ICO
Книга заявок на предварительное ICO Telegram уже переполнена
Климатическая катастрофа откладывается, но расслабляться нельзя
Изменение климата
Стартап Dedrone помогает защититься от атак дронов
Беспилотники
Google запустила облачный сервис для обучения ИИ
Искусственный интеллект
Крупнейший банк Японии запускает свою криптовалюту
Криптовалюты
Samsung втайне разрабатывает 5G-модем для смартфонов
Переход на 5G
Стартап будет раздавать интернет со спутников над Афганистаном
Кейсы