Дроны с мозгом и глазами животного – это будущее робототехники и новый уровень ИИ. Совсем недавно появились дроны, обучающиеся как животные, смотрящие как животные, способные думать и управлять собой автономно! Как такое возможно? Какие главные отличия у нейроморфных дронов от существующих БПЛА? Давайте разбираться вместе.
Как обычно, никаких сложных технических расчетов и выкладок не будет, всё будет написано простым русским языком, понятным для простых людей.
Нейроморфные дроны – это что (простыми словами)
Нейроморфный – это имитация нашей нервной системы (животного или человека).
Нейроморфное зрение – это имитация глаза животного, который видит и моментально обрабатывает изображение в своем мозгу. Это устройство (камера) представляет собой крошечный чип, оснащенный сверхтонким сенсорным слоем из оксида индия, легированного сурьмой. Толщина этого слоя составляет менее 3 нанометров, что в 1000 раз меньше толщины человеческого волоса. Этот чувствительный слой имитирует работу сетчатки глаза, позволяя одновременно получать, сохранять и обрабатывать визуальную информацию на одном чипе.
Нейроморфные дроны – это автономные беспилотники, которые работают подобно животному мозгу и оснащены нейроморфным зрением. Вместо обычных нейронных сетей, которые требуют много вычислительных мощностей, такие беспилотники используют нейроморфные процессоры. Эти процессоры, работающие по принципу «спайков», позволяют запускать нейронные сети быстрее и с меньшими затратами энергии (им не нужны большие аккумуляторы и мощное оборудование).
Испытания показали, что нейроморфные дроны, работающие на спайках – это энергоэффективность и скорость:
- нейроморфный чип Intel Loihi потребляет в 143 раза меньше энергии, чем GPU, за счет оптимизации работы нейронной сети;
- нейроморфные процессоры обрабатывают информацию в 64 раза быстрее, чем традиционные графические процессоры.
Это большой шаг вперед, так как современные нейронные сети глубокого обучения (DNN) потребляют много энергии, в отличие от биологического мозга, который умеет экономно обрабатывать информацию, используя электрические импульсы «спайки».
Главное отличие нейроморфных дронов от традиционных
Главное отличие мозгоподобных процессоров от традиционных нейронных сетей (где для расчетов используются дроби) – это сети на основе «спайков», которые используют только целые числа. Это делает их намного быстрее и экономичнее, ведь вместо сложных математических операций происходит простое сложение.
А еще одно немаловажное отличие – «нейроморфные» камеры (глаза дронов), работающие по принципу «спайков», позволяют ещё более эффективно использовать энергию. Эти камеры реагируют только на изменения яркости пикселей, что делает их более чувствительными к движению и более эффективными в условиях низкой освещенности.
Таким образом, объединение мозгоподобных процессоров и нейроморфных камер создает новую мощную платформу для искусственного интеллекта, которая может быть использована во многих областях, от робототехники до медицинской диагностики.
Как создавался «мозгоподобный» дрон
Ученые из Технологического университета Делфта разработали специальную нейронную сеть, которая получает информацию от «нейроморфной камеры» и отправляет команды управления полетом. Эта сеть работает на мозгоподобном чипе Intel Loihi, что позволяет дрону «видеть», осмысливать увиденное и контролировать свое движение в пространстве.
Процесс создания этой сети был сложным: ученым пришлось преодолеть множество трудностей при обучении нейронной сети на основе «спайков». В итоге они разделили сеть на два модуля:
- Первый модуль, подобно животному мозгу, самостоятельно обучается «видеть» движение, используя информацию от нейроморфной камеры.
- Второй модуль обучается в симуляции, подбирая оптимальные команды для управления полетом с помощью искусственной эволюции.
Благодаря «нейроморфному зрению» и системе управления, беспилотник может летать во всех направлениях с разной скоростью, в различных условиях освещения, включая темноту и яркий свет. Он даже способен справляться с мерцающими источниками света, которые могут сбивать с толку обычные камеры.
Ученые из Делфта уверены, что «биологический» ИИ может сделать автономные устройства еще более интеллектуальными и эффективными, особенно в контексте маленьких беспилотников. Однако для дальнейшего развития нейроморфных дронов нужно решить несколько сложных задач, связанных с навигацией. Иначе бардак в воздухе обеспечен!
Вместо заключения
Новый уровень ИИ – это нейроморфные дроны, обучающиеся как животные! Они способны быть маленьких размеров (как насекомые или небольшие птички), но быть гораздо умнее, чем ранее созданные беспилотники.
Это совершенно новые беспилотники – это дроны с «нейроморфным» зрением и «мозгоподобными» процессорами, которые увидели, оценили, подумали и приняли решение что делать дальше.
Благодарю, что дочитали до конца. Лайк – лучшее спасибо мне! А как вы думаете, где могут применяться такие нейроморфные дроны?
