SG.hu·
GPU-val a Marsra
A videojátékokhoz és a szuperszámítógépekben alkalmazott processzorok sokkal emberibb "elmét" biztosíthatnak a robotoknak, lehetővé téve az önálló kutatómunkát bolygószomszédunkon.
Számunkra teljesen természetes, hogy kikerüljünk egy utunkba kerülő akadályt, vagy tekintetünkkel végig kísérjünk egy égboltot átszelő repülőgépet. Ez azonban nem mondható el a robotokról. Elég csak egy pillantást vetni például a méregdrága gépek focimeccsére, hogy rájöjjünk, mekkora feladat számukra akárcsak eltalálniuk is egy feléjük guruló labdát, miközben az emberi agy könnyedén kezeli a vizuális információáradatot, észlelve az akadályokat szinte azonnal meg is tervezi az elkerülő utat.
Hogyan tegyük a robotok agyát hasonlatosabbá az emberéhez? Az egyik megoldás az eddig alkalmazott processzortípusok leváltása lehet. A robotokat jellemzően CPU-kal látják el, akárcsak a számítógépeket. Ezek a központi egységek kiválóak az kisebb adatfolyamok gyors feldolgozásában, de egyszerre csak egy dolgot képesek elvégezni. Ezzel szemben a grafikai processzorok, a GPU-k nagyobb adatsorozatok gyorsabb kezelésére képesek, és ami lényeges, egyszerre több sorozattal is elboldogulnak. Az emberi agy is valahogy így működik, és annak ellenére, hogy egyes feladatokat összehasonlíthatatlanul lassabban dolgozunk fel, mint egy számítógép, az agyunk által kezelt információ mennyisége megdöbbentően nagy. Mindeddig azonban a GPU-k túl költségesek voltak, hogy robotokba ültessék azokat.
Most egy idegtudományi és robottechnikai cég, az amerikai Neurala megépített egy GPU-kat használó robotagyat, ami állításuk szerint nagyjából tízszer olyan gyors, mint egy CPU-val működő változat. A robotagy eddig csak szimulációban bizonyított, egy digitális Mars-felszínen habozás nélkül navigált át egy mobil egységet a sziklák között. Az új robotagy valós időben dolgozza fel a vizuális információkat, a szakértők szerint egy napon saját, megbízható döntésekkel manőverezhet akár a Mars felszínén is.
Mark Motter, a NASA Langley Kutató Központjának munkatársa szerint a Neurala megoldása az automatizálás és az önállóság közötti különbségre világít rá. Míg előbbi esetben egy részletes, előre meghatározott tervet kell végrehajtania a gépnek, utóbbinál szabadon hozhat döntéseket a cél elérése érdekében. A Neurala célja, hogy lemásolja az emberi agy tárgyfelismerő képességét, tapasztalat felhalmozását és döntéshozatalát.
Emellett a Neurala robot vizuális rendszere egy emberi szem által alkalmazott trükköt. Az úgynevezett sárgafoltban (macula lutea) levő látógödör (fovea centralis) az éles látás helye, a retina egy vizuális receptorokkal sűrűn ellátott területe, ami rendkívül tiszta központi látást biztosít. Az emberi szemhez hasonlóan, a robot látórendszere is az elé táruló kép adott pontjaira fókuszálva épít fel egy képet a környezetéről, ahelyett, hogy egyszerre megpróbálna mindent feldolgozni, ami kamerája látóterébe esik. Így is nagy mennyiségű adat érkezik be, azonban az agyra jutó összterhelés csökken.
A valósidejű vizuális információ feldolgozás képessége azt jelenti, hogy a Neurala agya többre is képes, mint a robot elirányítása egyik pontról egy másikra. Útközben alapvető tudományos munkákat végezhet, képes lehet például a látott kőzetek osztályozására, és a szokatlan példányok virtuális megjelölésére további vizsgálat céljából.
A vizuális információ valósidejű megértése és az arra történő reakció igen jelentős számítógép-tudományi probléma, mondta John Owens, a Davis-i Kalifornia Egyetem tudósa. "Rendkívül izgalmas, hogy sikerült ezen a téren előrelépést elérniük" - nyilatkozott, hozzátéve, hogy a robotrepülőgépek esetében is jelentős potenciál rejlik az új rendszerben.
A robotok kamatoztathatnak az okostelefon technológia töretlen ütemű fejlődéséből is. Ezek ugyanis jelenleg a GPU-k fő csataterei, ahol a gyártók egymást felülmúlva igyekeznek minél kisebb méretű és nagyobb teljesítményű kialakításokat bevetni. A Neurala rendszere jelenleg hálózatba kötött asztali számítógépeken fut. Az okostelefonok fejlődésével azonban olyan hardvert vizionálnak a cégnél, ami elég kicsi egy mobil, önrendelkezésű robot ellátásához. Mindez Max Versace, a Neurala vezérigazgatója szerint néhány éven belül megvalósulhat. A cég már most is kísérletezik mobil grafikus processzorokkal, amihez kifejlesztettek egy prototípusalkalmazást. Ez egy látórendszert futtat egy iPad grafikus kártyáján, egyfajta külső agyként fokozva bármilyen robot navigációs képességeit, aminek a kamerája képes kommunikálni az iPad-del. "A Marsra szánjuk a technológiánkat, de a célunk az, hogy visszahozzuk a Földre" - összegzett Versace.
Számunkra teljesen természetes, hogy kikerüljünk egy utunkba kerülő akadályt, vagy tekintetünkkel végig kísérjünk egy égboltot átszelő repülőgépet. Ez azonban nem mondható el a robotokról. Elég csak egy pillantást vetni például a méregdrága gépek focimeccsére, hogy rájöjjünk, mekkora feladat számukra akárcsak eltalálniuk is egy feléjük guruló labdát, miközben az emberi agy könnyedén kezeli a vizuális információáradatot, észlelve az akadályokat szinte azonnal meg is tervezi az elkerülő utat.
Hogyan tegyük a robotok agyát hasonlatosabbá az emberéhez? Az egyik megoldás az eddig alkalmazott processzortípusok leváltása lehet. A robotokat jellemzően CPU-kal látják el, akárcsak a számítógépeket. Ezek a központi egységek kiválóak az kisebb adatfolyamok gyors feldolgozásában, de egyszerre csak egy dolgot képesek elvégezni. Ezzel szemben a grafikai processzorok, a GPU-k nagyobb adatsorozatok gyorsabb kezelésére képesek, és ami lényeges, egyszerre több sorozattal is elboldogulnak. Az emberi agy is valahogy így működik, és annak ellenére, hogy egyes feladatokat összehasonlíthatatlanul lassabban dolgozunk fel, mint egy számítógép, az agyunk által kezelt információ mennyisége megdöbbentően nagy. Mindeddig azonban a GPU-k túl költségesek voltak, hogy robotokba ültessék azokat.
Most egy idegtudományi és robottechnikai cég, az amerikai Neurala megépített egy GPU-kat használó robotagyat, ami állításuk szerint nagyjából tízszer olyan gyors, mint egy CPU-val működő változat. A robotagy eddig csak szimulációban bizonyított, egy digitális Mars-felszínen habozás nélkül navigált át egy mobil egységet a sziklák között. Az új robotagy valós időben dolgozza fel a vizuális információkat, a szakértők szerint egy napon saját, megbízható döntésekkel manőverezhet akár a Mars felszínén is.
Mark Motter, a NASA Langley Kutató Központjának munkatársa szerint a Neurala megoldása az automatizálás és az önállóság közötti különbségre világít rá. Míg előbbi esetben egy részletes, előre meghatározott tervet kell végrehajtania a gépnek, utóbbinál szabadon hozhat döntéseket a cél elérése érdekében. A Neurala célja, hogy lemásolja az emberi agy tárgyfelismerő képességét, tapasztalat felhalmozását és döntéshozatalát.
Emellett a Neurala robot vizuális rendszere egy emberi szem által alkalmazott trükköt. Az úgynevezett sárgafoltban (macula lutea) levő látógödör (fovea centralis) az éles látás helye, a retina egy vizuális receptorokkal sűrűn ellátott területe, ami rendkívül tiszta központi látást biztosít. Az emberi szemhez hasonlóan, a robot látórendszere is az elé táruló kép adott pontjaira fókuszálva épít fel egy képet a környezetéről, ahelyett, hogy egyszerre megpróbálna mindent feldolgozni, ami kamerája látóterébe esik. Így is nagy mennyiségű adat érkezik be, azonban az agyra jutó összterhelés csökken.
A valósidejű vizuális információ feldolgozás képessége azt jelenti, hogy a Neurala agya többre is képes, mint a robot elirányítása egyik pontról egy másikra. Útközben alapvető tudományos munkákat végezhet, képes lehet például a látott kőzetek osztályozására, és a szokatlan példányok virtuális megjelölésére további vizsgálat céljából.
A vizuális információ valósidejű megértése és az arra történő reakció igen jelentős számítógép-tudományi probléma, mondta John Owens, a Davis-i Kalifornia Egyetem tudósa. "Rendkívül izgalmas, hogy sikerült ezen a téren előrelépést elérniük" - nyilatkozott, hozzátéve, hogy a robotrepülőgépek esetében is jelentős potenciál rejlik az új rendszerben.
A robotok kamatoztathatnak az okostelefon technológia töretlen ütemű fejlődéséből is. Ezek ugyanis jelenleg a GPU-k fő csataterei, ahol a gyártók egymást felülmúlva igyekeznek minél kisebb méretű és nagyobb teljesítményű kialakításokat bevetni. A Neurala rendszere jelenleg hálózatba kötött asztali számítógépeken fut. Az okostelefonok fejlődésével azonban olyan hardvert vizionálnak a cégnél, ami elég kicsi egy mobil, önrendelkezésű robot ellátásához. Mindez Max Versace, a Neurala vezérigazgatója szerint néhány éven belül megvalósulhat. A cég már most is kísérletezik mobil grafikus processzorokkal, amihez kifejlesztettek egy prototípusalkalmazást. Ez egy látórendszert futtat egy iPad grafikus kártyáján, egyfajta külső agyként fokozva bármilyen robot navigációs képességeit, aminek a kamerája képes kommunikálni az iPad-del. "A Marsra szánjuk a technológiánkat, de a célunk az, hogy visszahozzuk a Földre" - összegzett Versace.