El tacto nos ayuda en muchos aspectos diferentes de nuestras actividades humanas. Con su ayuda podemos tomar varios objetos sin dejarlos caer ni romperlos, e incluso al caminar, digamos, juega un papel muy importante. Mientras tanto, en robótica, este canal de información casi nunca se utiliza: todos los datos sobre la apariencia de los objetos se obtienen mediante mecanismos que utilizan cámaras. Un equipo de científicos de la Universidad Nacional de Singapur ( entonces Universidad Nacional de Singapur , la NUS) ha decidido corregir esta deficiencia - y mediante el procesador Intel Loihi logró en el sólido éxito.
Los científicos de NUS llamaron a su invención la piel electrónica codificada asincrónica (ACES), que se puede llamar un sistema nervioso artificial experimental. ACES es capaz de detectar el tacto 1000 veces más rápido que su prototipo: el sistema nervioso humano. Incluso cuando se utiliza una gran cantidad de sensores, el complejo tarda menos de 60 nanosegundos en localizar el contacto físico. ASEC determina la forma, la textura de la superficie y la dureza de un objeto en contacto en solo 10 milisegundos, 10 veces más rápido que un abrir y cerrar de ojos.
Video del
experimento de los investigadores de Singapur Durante los primeros experimentos, los investigadores entrenaron el sistema para comprender el braille. Pudieron lograr una precisión del 92% mientras consumían 20 veces menos energía que un procesador von Neumann estándar. Además, los objetos de estudio eran objetos espaciales más complejos: recipientes llenos de diferentes cantidades de líquido.
Durante las pruebas, las señales de los sensores fueron procesadas por un chip Intel Loihi neuromórfico o una GPU tradicional. Los experimentos han demostrado que el uso de sensores táctiles y una red neuronal de picos aumenta la precisión del reconocimiento de objetos en un 10% en comparación con los datos de video. La comparación de los dispositivos de procesamiento arrojó los siguientes resultados: para este tipo de carga, Loihi es un 21% más productivo que la GPU superior y consume 45 veces menos energía.
"Conocemos el futuro porque lo estamos construyendo". Un breve clip de Intel sobre la investigación neuromórfica
Recordemos que el procesador Intel Loihi, cuya arquitectura es similar a la estructura del cerebro humano, es un chip fabricado utilizando una tecnología de proceso de 14 nm y que contiene 130 mil neuronas y 130 millones de sinapsis. Gracias a su dispositivo especial, Loihi demuestra indicadores de rendimiento muy altos para una determinada gama de tareas (algoritmos de codificación dispersos, gráficos de búsqueda, problemas de satisfacción de restricciones y muchos otros aspectos de los problemas de IA). Justo lo que necesita para trabajar con sensores táctiles.
ACES no es la primera actualización de los sentidos del robot con Intel Loihi. Anteriormente en Habré ya estaba escritosobre un experimento conjunto entre Intel y los investigadores de la Universidad de Cornell en el que se utilizó un procesador neuromórfico para detectar olores. El valor de esta solución también es difícil de sobreestimar: la "nariz artificial" es muy útil para la detección de sustancias tóxicas.
En cuanto a ACES, trabajar en esta dirección ayudará a crear una nueva generación más inteligente y energéticamente eficiente de robots de transporte e industriales que tengan una buena idea del medio ambiente, sean fácilmente entrenados y predecibles en diversas situaciones normales y de emergencia.