研究人員展示類(lèi)腦導(dǎo)航機(jī)器人。圖片來(lái)源：澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)
澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種新型機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)能模仿人類(lèi)大腦的神經(jīng)運(yùn)作過(guò)程，實(shí)現(xiàn)類(lèi)腦導(dǎo)航，其能耗不到傳統(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng)所需能量的10%。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在最新一期《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》雜志上。
這種名為基于神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)的位置編碼（LENS）的新系統(tǒng)，為機(jī)器人位置識(shí)別設(shè)立了新的低能耗標(biāo)準(zhǔn)。研究團(tuán)隊(duì)為此專門(mén)設(shè)計(jì)了算法，使系統(tǒng)能以類(lèi)似于人類(lèi)學(xué)習(xí)的方式處理信息，即通過(guò)電脈沖形式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，模擬真實(shí)神經(jīng)元間的信號(hào)傳遞機(jī)制。
通過(guò)采用神經(jīng)形態(tài)計(jì)算技術(shù)，LENS系統(tǒng)大幅降低了視覺(jué)定位所需的能量消耗，使機(jī)器人能夠在有限電源供應(yīng)的情況下運(yùn)行更長(zhǎng)時(shí)間，并覆蓋更大的活動(dòng)范圍。
LENS系統(tǒng)可識(shí)別8公里內(nèi)的位置，僅需180KB的存儲(chǔ)空間，這是其他同類(lèi)系統(tǒng)所需存儲(chǔ)量的大約1/300。
LENS系統(tǒng)巧妙地結(jié)合了類(lèi)似大腦的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專門(mén)對(duì)運(yùn)動(dòng)作出響應(yīng)的“事件相機(jī)”，以及低功耗芯片，所有組件都被集成在一個(gè)小型機(jī)器人平臺(tái)上。該系統(tǒng)展示了如何通過(guò)神經(jīng)形態(tài)計(jì)算實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的實(shí)時(shí)、節(jié)能定位跟蹤，從而開(kāi)啟了低功耗導(dǎo)航技術(shù)的新篇章。
LENS系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵創(chuàng)新在于其獨(dú)特的算法。該算法充分利用了兩種先進(jìn)的仿生硬件：一種是被稱為“事件相機(jī)”的特殊感知設(shè)備，另一種則是用于計(jì)算的神經(jīng)形態(tài)芯片。“事件相機(jī)”并不捕捉場(chǎng)景中每一幀的所有細(xì)節(jié)，而是每微秒持續(xù)監(jiān)測(cè)亮度變化和運(yùn)動(dòng)情況，這種方式非常接近于人眼和大腦處理視覺(jué)信息的方式。這種設(shè)計(jì)不僅提高了效率，也顯著增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)用性。
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