Raziskovalci so razvili avtomatiziran način za razvoj prilagojene opreme, ki pospeši robotovo delo. Sistem imenovan robotomorfni izračuni, upošteva fizično strukturo robota in ponuja optimizirano arhitekturo strojne opreme.
Sodobni roboti se lahko hitro premikajo. "Motorji so hitri in zmogljivi," pravi Sabrina Neumann, vodilna raziskovalka na tehnološkem inštitutu Massachusetts. Vendar pa so roboti v zapletenih situacijah, na primer pri interakciji z ljudmi, pogosto počasni. "Obešanje je tisto, kar se zgodi v robotovi glavi. Zaznavanje dražljajev in izračunavanje odziva zahteva "veliko računanja", kar omejuje reakcijski čas, dodaja.
Neumann je našel način, kako se soočiti s tem neskladjem med "umom" in telesom robota. Ta metoda, imenovana robotomorfno računalništvo, uporablja robotovo fizično zasnovo in predvidene aplikacije za ustvarjanje specializiranega računalniškega čipa, ki minimizira robotov odzivni čas.
Po Neumanu obstajajo tri glavne stopnje pri delu robota. Prvi je zaznavanje, ki vključuje zbiranje podatkov s pomočjo senzorjev ali kamer. Drugi je refleksija in lokalizacija: "Na podlagi tega, kar so videli, morajo zgraditi zemljevid sveta okoli sebe in se nato lokalizirati na tem zemljevidu," pravi Neumann. Tretji korak je načrtovanje in nadzor gibanja, z drugimi besedami, izgradnja akcijskega načrta.
Ti koraki lahko zahtevajo čas in ogromno računalniške moči. "Da bi robote lahko uporabili na terenu in varno delovali v dinamičnih okoljih okoli ljudi, morajo biti sposobni zelo hitro razmišljati in se odzvati," pravi Brian Plancher, soavtor študije.
Neumann dodaja, da raziskovalci preučujejo boljše algoritme, vendar meni, da samo izboljšave programske opreme niso rešitev. "Tukaj je relativno nova ideja, da se lahko naučite tudi naprednejše opreme." To pomeni preseganje standardnega procesorskega čipa, ki vključuje robotove možgane, z uporabo strojnega pospeševanja. Strojno pospeševanje se nanaša na uporabo specializirane strojne enote za učinkovitejše izvajanje določenih računalniških nalog.
Plancher vidi široko paleto aplikacij za robotomorfno računalništvo. "V idealnem primeru lahko sčasoma izdelamo individualni čip za načrtovanje gibanja za vsakega robota, ki jim bo omogočil hitro izračunavanje varnih in učinkovitih kombinacij gibanja," pravi. "Ne bi me presenetilo, če bi čez 20 let vsak robot imel nekaj specializiranih računalniških čipov in to bi lahko bil eden izmed njih." Neumann dodaja, da lahko robomorfno računalništvo ljudi razbremeni tveganja v različnih okoljih, kot je oskrba bolnikov s COVID-19 ali manipulacija težkih predmetov.
Preberite tudi: