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無人機整機
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設備與工具空中無人機的主要限制是重量和電池容量之間的權(quán)衡，這限制了它們的范圍和在農(nóng)業(yè)和基礎設施檢查等應用中的實用性。為了應對這一挑戰(zhàn)，位于臺灣新竹的國立清華大學的一個多學科團隊開發(fā)了一種模仿果蠅視神經(jīng)的人工智能處理器。
研究人員說，這種AI芯片使無人飛行器(UAV)能夠自動避開障礙物，同時保持“超省電”模式。該團隊由國立清華大學電氣工程系的唐基廷教授和生命科學系的LoChun-chuan教授領導。
他們說，目前大多數(shù)無人機都依靠電磁波的傳輸和反射來檢測和避開障礙物，但這會消耗大量功率。避免障礙的另一種方法是使用光學透鏡捕獲和分析圖像，但是要處理的信息量太大，無法快速完成，而且這種方法還消耗大量功率。
敏捷果蠅提供靈感
唐果蠅對避開障礙物具有不可思議的能力感到好奇，唐認為，可以復制這種微小昆蟲的視神經(jīng)并使之適應AI應用。
第一個任務是解決信息過載的問題。Tang表示，目前在相機和手機中使用的圖像傳感器具有數(shù)百萬個像素，而果蠅的眼睛只有約800像素。當果蠅的大腦處理諸如輪廓和對比度之類的視覺信號時，它使用一種檢測機制來自動過濾掉不重要的信息。果蠅只注意可能與之碰撞的移動物體。
通過模仿果蠅的檢測機制，研究團隊開發(fā)了一種AI芯片，該芯片可以使用手勢和圖像傳感器來操作無人機。
首先，教無人機專注于最重要的事物，然后教如何判斷距離和發(fā)生碰撞的可能性。盧對果蠅如何檢測光流進行了詳細的調(diào)查，為此，他廣泛利用了NTHU腦研究中心制作的果蠅神經(jīng)通路圖。
Lo解釋說：“光流是附近運動物體在視野中留下的相對軌跡，被大腦用來確定其距離并避開障礙物。”
唐說，他的研究團隊開發(fā)的AI芯片代表了內(nèi)存計算領域的重大突破。計算機和移動電話首先將數(shù)據(jù)從內(nèi)存移動到中央處理單元。處理完成后，數(shù)據(jù)將移回內(nèi)存進行存儲。這樣的過程最多可以消耗AI深度學習過程的90%的能量和時間。
相比之下，NTHU團隊表示，其AI芯片模仿了果蠅的神經(jīng)突觸，使其能夠在內(nèi)存中執(zhí)行計算，從而大大提高了效率。
2022-01-07 10:39
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