Дрон заставили "видеть" и учиться, как животное: это сделает БПЛА еще лучше, но опаснее

Исследователи из Делфтского технологического университета (Нидерланды) создали дрон, который может летать автономно, используя нейроморфную обработку изображений и управление, функционирующее, как мозг животных. Об этом проекте пишет Sci-Tech Daily

Мозг животных обрабатывает информацию способом, который сильно отличается от нейронных сетей, работающих на графических процессорах. Биологические нейроны обрабатывают информацию асинхронно и в основном общаются посредством электрических импульсов, называемых спайками. Поскольку отправка таких импульсов требует затрат энергии, мозг сводит их к минимуму, что приводит к разреженной обработке. Вдохновленные этими свойствами мозга животных, ученые и технологические компании разрабатывают новые нейроморфные процессоры, позволяющие запускать импульсные нейронные сети и обещают быть намного быстрее и энергоэффективнее.

Ученые уверены, что нейроморфные чипы идеально подходят для небольших дронов, поскольку устраняют необходимость в громоздком оборудовании и больших батареях. Исследования показали, что во время полета БПЛА глубокая нейронная сеть обрабатывает данные до 64 раз быстрее и потребляет в 3 раза меньше энергии, чем при работе на графическом чипе. Дальнейшее развитие этой технологии может позволить дронам стать еще более маневренными, незаметными и "умными".

Что касается энергоэффективности, то она повышается, если нейроморфные процессоры используются в сочетании с нейроморфными камерами. Такие камеры не делают изображения через фиксированный интервал времени. Вместо этого каждый пиксель посылает сигнал только тогда, когда он становится ярче или темнее. Преимущества таких камер в том, что они гораздо быстрее воспринимают движение, более энергоэффективны и хорошо работают как в темноте, так и при ярком освещении. Более того, сигналы от нейроморфных камер могут поступать непосредственно в импульсные нейронные сети, работающие на нейроморфных процессорах.

Исследователи из Делфтского технологического университета протестировали дрон, использующий нейроморфное зрение и управление для автономного полета. В частности, они разработали импульсную нейронную сеть, которая обрабатывает сигналы нейроморфной камеры и выдает команды управления, определяющие позу и тягу дрона. Они развернули эту сеть на нейроморфном процессоре Intel Loihi. Благодаря сети БПЛА может воспринимать и контролировать собственное движение во всех направлениях, а благодаря нейроморфному зрению устройство может летать с разной скоростью в различных условиях освещения: от темного до яркого. Интересно и то, что для беспилотника мерцающий свет вовсе не является помехой.

Нейроморфный чип Intel Loihi потребляет 1,007 Вт, из которых 1 Вт — это мощность в режиме ожидания, которую процессор тратит только при включении. При запуске сети потребляется 7 милливатт. Для сравнения: при работе в той же сети встроенный графический процессор потребляет 3 Вт, из которых 1 Вт — мощность в режиме ожидания, а 2 Вт — на работу сети.

Важно Небольшой FPV-дрон взорвал 46-тонный танк ВС РФ: как это стало возможно (видео)

Нейроморфный подход приводит к созданию ИИ, который работает быстрее и эффективнее, что позволяет развертывать его на гораздо меньших по размеру автономных роботах.