Невроморфен визуален модул, базиран на синаптични транзистори, може да подобри драстично безопасността на самоуправляемите автомобили. Разработката е дело на международен екип учени от Китай, Великобритания, Хонконг, Саудитска Арабия и САЩ.
Според публикация в Nature Communications, по време на тестове модулът ускорява разпознаването на движещи се заплахи приблизително четири пъти по-бързо в сравнение с традиционните алгоритмични методи, надвишавайки скоростта на човешкото възприятие.
Новата система е базирана на двуизмерен масив от синаптични транзистори, който извлича информация за движението директно на хардуерно ниво. За разлика от традиционните подходи, които изискват пълна обработка на всеки кадър, невроморфният конвейер се фокусира само върху промените в яркостта в рамките на кадъра, кодирайки ги в аналогови, безволтови състояния.
Този подход намалява времето за обработка на оптичния поток средно с 26,1%, което е еквивалентно на четирикратно ускорение, в сравнение със съвременните алгоритми, базирани на Farneback, GMFlow и RAFT.
По време на тестове при условия, симулиращи автономно шофиране в реалния свят, разработената система открива потенциални заплахи над три пъти по-ефективно (увеличение от 213,5%) от традиционните алгоритми за компютърно зрение.
Още по-впечатляващ резултат е регистриран при работа с роботизирани манипулатори: точността на захващане се е увеличила почти 8,5 пъти (740,9%), което позволява надеждно взаимодействие с обекти със сложни форми и различно тегло.
Освен това, пълният цикъл на обработка на визуални данни – от анализа на кадъра до генерирането на управляваща команда – отнема средно 150 милисекунди. Това време за реакция съответства на скоростта на човешкото зрение, проправяйки пътя за създаване на роботизирани системи, способни да вземат решения в реално време без забележимо забавяне.
Според изчисленията на разработчиците, при скорост от 80 км/ч, ускоряването на реакцията на системата само с 0,2 секунди намалява спирачния път на автомобила с 4,4 метра – разстояние, което може да бъде от решаващо значение за предотвратяване на инцидент.
Новият чип улавя всякакви промени в кадъра само за 100 микросекунди (0,0001 секунди), хиляди пъти по-бързо от човешкото време за реакция. Той може надеждно да съхранява данни за движението на обекти в продължение на над 10 000 секунди (почти три часа) без загуба на качество, дори след повече от 8000 цикъла на запис/изтриване.
Технологията е напълно съвместима със съществуващите камери и алгоритми за компютърно зрение, действайки като мощен хардуерен ускорител, който значително подобрява скоростта и точността на обработката на видео.
Изследователите подчертават, че тяхната разработка не замества традиционните системи, а по-скоро ги допълва, осигурявайки критично ускорение в динамични среди. Технологията е приложима също за дронове и индустриална роботика.
