科幻电影成真?神经形态 AI 晶片打造超灵活无人机

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    在AI神经晶片加持下,未来,无人机将更加小巧、灵活、聪明,甚至可以像昆虫或鸟类一样,在狭窄的环境中自由穿梭;示意图。(取自美国FLIR Systems公司官网)(photo:LTN)
    在AI神经晶片加持下,未来,无人机将更加小巧、灵活、聪明,甚至可以像昆虫或鸟类一样,在狭窄的环境中自由穿梭;示意图。(取自美国FLIR Systems公司官网)(photo:LTN)

    〔编译陈成良/综合报导〕想像一下,未来无人机可以像蜜蜂或鸟类一样,小巧灵活、聪明敏捷!荷兰代尔夫特理工大学(Delft University of Technology)的研究人员,从动物大脑获得灵感,开发出一款採用「神经形态」AI 晶片的无人机,不仅处理速度更快,还能大幅节省能源,为无人机技术带来革命性的突破!

    传统的 AI 系统,通常需要强大的 GPU(图形处理器)来运行深度神经网路,这不仅耗费大量能源,也限制了小型无人机的发展。因为小型无人机的体积和重量有限,无法搭载笨重的硬体和电池。

    动物的大脑,则以截然不同的方式处理讯息。生物神经元会独立运作,处理讯息,主要透过称为「脉冲」的电讯号进行沟通。由于发送脉冲需要消耗能量,大脑会尽量减少脉冲的发送,从而实现高效的资讯处理。

    《每日科学》(Science Daily)15日报导,受动物大脑的启发,科学家开发了「神经形态」处理器,可以运行「脉冲神经网路」(Spiking Neural Networks),处理速度更快,也更节能。代尔夫特理工大学的研究团队,首次将「神经形态」视觉和控制系统应用于无人机,让无人机能够自主飞行。他们设计了一个脉冲神经网路,可以处理来自「神经形态相机」的信号,并输出控制指令,决定无人机的姿态和推力。

    「神经形态相机」与传统相机不同,它不是以固定的时间间隔拍摄图像,而是每个像素只在亮度或暗度发生变化时才发送讯号。这种相机可以更快地感知运动,更节能,并且在黑暗和明亮的环境中都能正常工作。

    研究团队将这个脉冲神经网路部署在英特尔(Intel)的 Loihi 神经形态研究晶片上,并将其安装在无人机上。结果显示,无人机在飞行过程中,深度神经网路的数据处理速度提升了 64 倍,而能耗却降低了3分之2。

    研究人员表示,「神经形态」AI 将使所有自动机器人都变得更聪明,但它对小型自动机器人来说,更是一个绝对的助力。「神经形态」AI 的发展,为小型无人机的应用开辟了广阔的空间,例如监控温室作物、追踪仓库库存等。未来,无人机将更加小巧、灵活、聪明,甚至可以像昆虫或鸟类一样,在狭窄的环境中自由穿梭。