【科技动态】美国“神盾局”赞助测试安上“大脑”的无人机
安装在这架小型飞行器上的芯片具有576个硅“神经元”。这些神经元对无人机上传感器收集的数据做出响应、进行分析。
节能芯片的工作能力表现突出,大有取代计算机的架势。
人脑虽小,但可以做很多事情,而同样大小的计算机则永远达不到这个能力。而且,大脑在影像和语言处理上比任何一部计算机系统都更为节能。
这就是为什么学术实验室和企业实验室一直模拟人脑功能,进行神经形态芯片实验的原因。这种芯片拥有通过电流联系的神经元网络。它们比传统芯片更为节能,有些甚至能自动编程,学习新技能。
最近,就有一块神经形态芯片走出了实验室,在一架不到100克的小型无人机上进行了测试。
这一原型芯片拥有576个硅神经元,当无人机在三个房门中来回穿梭时从机身上的光学、超声波以及红外传感器上收集数据。
无人机在第一次飞进房间里时,传感器所得数据的独特模式会使神经元产生相应的电活动模式,由于芯片内没有相关模式信息,它会“了解”到自己处于新的场景中,而内部神经元的联系方式也会改变。下次进入同一房间时,无人机也能识别出来。整个过程就是对人脑的粗略模仿。
目前,这一芯片还远不能在实际中使用,但它对神经形态芯片的研究提供了经验支持,主管HRL神经与应急系统中心(Center for Neural and Emergent Systems)的纳拉扬·斯里尼瓦萨(Narayan Srinivasa)说,“这说明即使面临着尺寸、重量和耗电量的严格限制,在飞行中进行学习也是可能的。”
实验中的无人机是由美国加州蒙罗维亚的Aerovironment公司制造的,约6英寸宽,1.5英寸高,包括电池在内仅重93克,其中HRL制造的芯片仅18克,耗能50毫瓦。Srinivasa表示,这么小的能耗,传统计算机是不可能运行能识别场景的软件的软件的。
这一无人机测试是由美国“神盾局”DARPA(美国国防先进研究项目局)赞助,是神经形态芯片项目的一部分,该项目由HRL、IBM和其他公司合作开展。这项测试的目的是,让神经形态芯片使军用无人机自己能够分析视频和传感器数据,而无需将数据发回地面进行计算机分析或人工分析。
由DARPA的项目(如HRL项目)制造的样机给出令人满意的结果,但这项技术在进行实际工作之前还有许多工作要做,正在研究神经形态芯片的美国博伊西州大学的助理教授维萨尔·萨克西纳(Vishal Saxena)说,“最大的挑战是要确定具体用途然后开发鲁棒算法。”
研究者们还面临着一个棘手的问题,不知道运行哪种算法就无法开发芯片,而不知道芯片的设计方案就无法编写算法,这是一个先有鸡还是先有蛋的问题。同时,神经学科学家仍然对人脑细胞网络是处理信息的进行研究。“电路和神经学专家与神经科学界还要共同合作进行进一步研究,”萨克西纳说道。
斯里尼瓦萨表示,HRL的所有者,GM和波音公司正在考虑开发这项技术的商业用途。其中一个商业用途就是将神经形态芯片应用于智能传感器,用于汽车、飞机和其他系统之中。
(来源:MIT科技评论,作者:Tom Simonite)
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