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科幻電影成真?神經形態 AI 晶片打造超靈活無人機

在AI神經晶片加持下,未來,無人機將更加小巧、靈活、聰明,甚至可以像昆蟲或鳥類一樣,在狹窄的環境中自由穿梭;示意圖。(取自美國FLIR Systems公司官網)

在AI神經晶片加持下,未來,無人機將更加小巧、靈活、聰明,甚至可以像昆蟲或鳥類一樣,在狹窄的環境中自由穿梭;示意圖。(取自美國FLIR Systems公司官網)

2024/05/16 13:21

〔編譯陳成良/綜合報導〕想像一下,未來無人機可以像蜜蜂或鳥類一樣,小巧靈活、聰明敏捷!荷蘭代爾夫特理工大學(Delft University of Technology)的研究人員,從動物大腦獲得靈感,開發出一款採用「神經形態」AI 晶片的無人機,不僅處理速度更快,還能大幅節省能源,為無人機技術帶來革命性的突破!

傳統的 AI 系統,通常需要強大的 GPU(圖形處理器)來運行深度神經網路,這不僅耗費大量能源,也限制了小型無人機的發展。因為小型無人機的體積和重量有限,無法搭載笨重的硬體和電池。

動物的大腦,則以截然不同的方式處理訊息。生物神經元會獨立運作,處理訊息,主要透過稱為「脈衝」的電訊號進行溝通。由於發送脈衝需要消耗能量,大腦會盡量減少脈衝的發送,從而實現高效的資訊處理。

《每日科學》(Science Daily)15日報導,受動物大腦的啟發,科學家開發了「神經形態」處理器,可以運行「脈衝神經網路」(Spiking Neural Networks),處理速度更快,也更節能。代爾夫特理工大學的研究團隊,首次將「神經形態」視覺和控制系統應用於無人機,讓無人機能夠自主飛行。他們設計了一個脈衝神經網路,可以處理來自「神經形態相機」的信號,並輸出控制指令,決定無人機的姿態和推力。

「神經形態相機」與傳統相機不同,它不是以固定的時間間隔拍攝圖像,而是每個像素只在亮度或暗度發生變化時才發送訊號。這種相機可以更快地感知運動,更節能,並且在黑暗和明亮的環境中都能正常工作。

研究團隊將這個脈衝神經網路部署在英特爾(Intel)的 Loihi 神經形態研究晶片上,並將其安裝在無人機上。結果顯示,無人機在飛行過程中,深度神經網路的數據處理速度提升了 64 倍,而能耗却降低了3分之2。

研究人員表示,「神經形態」AI 將使所有自動機器人都變得更聰明,但它對小型自動機器人來說,更是一個絕對的助力。「神經形態」AI 的發展,為小型無人機的應用開闢了廣闊的空間,例如監控溫室作物、追蹤倉庫庫存等。未來,無人機將更加小巧、靈活、聰明,甚至可以像昆蟲或鳥類一樣,在狹窄的環境中自由穿梭。

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