Cum le dai roboților un “creier” hibrid, de tip uman ca să-i faci mai inteligenți

Stocarea puterii de calcul în roboți fără a folosi prea mult spațiu sau energie este o luptă constantă pentru proiectanții lor. Dar o nouă abordare care imită structura creierului uman ar putea oferi o soluție.

Pe măsură ce roboții devin mai capabili și cu aptitudini mai complexe, cerințele de stocare vor crește.

Cele mai puternice sisteme AI de astăzi rulează în centre de date masive, cu mult mai multe cipuri decât pot fi încorporate în mod real într-o mașină în mișcare. Și moartea lentă a legii lui Moore sugerează că nu ne putem baza pe procesatoarele convenționale care devin mult mai eficiente sau compacte.

Acest lucru a determinat o echipă de la Universitatea din California de Sud să reînvie o idee de acum mai bine de 40 de ani: imitarea creierului uman și a diviziunii muncii care are loc între cele două structuri complementare. În cazul oamenilor, cerebrul este responsabil de funcții cognitive superioare, cum ar fi vederea, auzul și gândirea, iar cerebelul integrează datele senzoriale și guvernează mișcarea, echilibrul și postura.

Ce discurs a ținut Călin Georgescu, după ce l-a depășit pe Marcel Ciolacu în sondajele turului I ale alegerilor prezidențiale: ”A renăscut curajul de a fi român!”

Exit-poll alegeri prezidențiale 2024: Cine sunt candidații care merg în turul 2 

Imitarea unui astfel de proces pentru roboți a fost propusă pentru prima oară atunci când nu exista tehnologia necesară pentru a o transforma în realitate.

În prezent, însă, cercetătorii descriu un sistem hibrid care combină circuite analogice care controlează mișcarea și circuite digitale care guvernează percepția și decizia.

“Prin această cooperare a cerebrului și a cerebelului, robotul poate efectua mai multe sarcini simultan cu o latență mult mai scurtă și un consum mai mic de energie”, scriu cercetătorii.

Cum au creat roboții cu creier “uman”?

Cheia pentru a aduce ideea la viață a fost apariția recentă a memristorilor – componente electrice a căror rezistență se bazează pe intrarea anterioară, care le permite să combine computerul și memoria într-un singur loc într-un mod similar cu modul în care operează neuronii biologici.

Cercetătorii au folosit memristorii pentru a construi un circuit analogic care rulează un algoritm responsabil cu integrarea datelor din accelerometrul și giroscopul robotului, care este crucial pentru detectarea unghiului și vitezei corpului său, și un altul care îi controlează mișcarea.

Un avantaj cheie al acestei configurări este că semnalele de la senzori sunt analogice, deci elimină necesitatea unor circuite suplimentare pentru a le converti în semnale digitale, economisind atât spațiu, cât și energie.

Mai important, însă, sistemul analogic este mai rapid cu un ordin de mărime și mai eficient din punct de vedere energetic decât un sistem standard complet digital, raportează autorii.

Acest lucru nu numai că le permite să reducă cerințele de putere, ci le permite, de asemenea, să taie bucla de procesare de la 3.000 microsecunde la doar 6. Aceasta îmbunătățește semnificativ stabilitatea robotului, durând doar o secundă pentru a ajunge într-o stare stabilă, comparativ cu mai mult de trei secunde în cazul platformei digitală.

În acest moment, aceasta este doar o dovadă a conceptului. Robotul pe care cercetătorii l-au construit este mic și rudimentar, iar algoritmii care rulează pe circuitul analogic sunt destul de simpli.

Dar principiul este unul promițător și se pare că, ori de câte ori se dovedește a fi cazul, nu putem da greș atunci când imităm cel mai bun model de calcul pe care l-am găsit până acum: propriile noastre creiere.