O toque nos ajuda em muitos aspectos diferentes de nossas atividades humanas. Com a ajuda dele, podemos pegar vários objetos sem deixá-los cair ou quebrá-los, e mesmo ao caminhar, por exemplo, ela desempenha um papel muito importante. Já na robótica, esse canal de informação quase nunca é utilizado - todos os dados sobre a aparência dos objetos são obtidos por mecanismos que utilizam câmeras. Uma equipe de cientistas da Universidade Nacional de Cingapura ( Universidade Nacional de Cingapura , então NUS) decidiu corrigir essa deficiência - e pelo processador Intel Loihi alcançado no sucesso sólido.
Cientistas do NUS chamaram sua invenção de Asynchronous Coded Electronic Skin (ACES) - pode ser chamado de sistema nervoso artificial experimental. O ACES é capaz de detectar o toque 1000 vezes mais rápido do que seu protótipo - o sistema nervoso humano. Mesmo ao usar um grande número de sensores, o complexo leva menos de 60 nanossegundos para localizar o contato físico. O ASEC determina a forma, a textura da superfície e a dureza de um objeto em toque em apenas 10 milissegundos, 10 vezes mais rápido do que um piscar de olhos.
Vídeo do experimento dos pesquisadores de Cingapura
Nos primeiros experimentos, os pesquisadores treinaram o sistema para entender o Braille. Eles conseguiram alcançar uma precisão de 92% com consumo de energia 20 vezes menor do que um processador von Neumann padrão. Além disso, os objetos de estudo eram objetos espaciais mais complexos - recipientes cheios com diferentes quantidades de líquido.
Durante o teste, os sinais dos sensores foram processados por um chip neuromórfico Intel Loihi ou uma GPU tradicional. Experimentos mostraram que o uso de sensores de toque e uma rede neural de pico aumenta a precisão do reconhecimento de objetos em 10% em comparação com os dados de vídeo. A comparação de dispositivos de processamento deu os seguintes resultados: para este tipo de carga, Loihi é 21% mais produtivo do que o GPU de topo enquanto consome 45 vezes menos energia.
"Conhecemos o futuro porque o estamos construindo." Um pequeno clipe da Intel sobre a pesquisa neuromórfica
Lembre-se que o processador Intel Loihi, cuja arquitetura é semelhante à estrutura do cérebro humano, é um chip feito com uma tecnologia de processo de 14 nm e contendo 130 mil neurônios e 130 milhões de sinapses. Graças ao seu dispositivo especial, Loihi demonstra indicadores de desempenho muito altos para uma certa gama de tarefas (algoritmos de codificação esparsos, gráficos de pesquisa, problemas de satisfação de restrição e muitos outros aspectos de problemas de IA). Exatamente o que você precisa para trabalhar com sensores de toque.
O ACES não é a primeira atualização dos sentidos do robô com a Intel Loihi. Anteriormente em Habré já estava escritosobre um experimento conjunto entre pesquisadores da Intel e da Cornell University em que um processador neuromórfico foi usado para detectar odores. O valor de tal solução também é difícil de superestimar: o "nariz artificial" é muito útil para a detecção de substâncias tóxicas.
Quanto à ACES, trabalhar neste sentido ajudará a criar uma nova geração, mais inteligente e eficiente em termos energéticos, de robôs de transporte e industriais que tenham uma boa ideia do ambiente, sejam facilmente treinados e previsíveis em várias situações normais e de emergência.