Международная команда ученых разработала нейроморфную систему машинного зрения, которая благодаря феноменальному быстродействию будет идеальной для обеспечения безопасности автономного вождения.
Задержка реакции машин по сравнению с человеком долгое время оставалась непреодолимым препятствием. Например, беспилотный автомобиль, движущийся со скоростью 80 км/ч, затратит около полусекунды на реакцию на препятствие, в то время как белковому водителю достаточно около 0,15 секунды. Это означает, что за время обработки информации машина успеет проехать дополнительные 13 метров до начала торможения.
Даже самые современные процессоры значительно уступают человеку в скорости анализа высококачественных изображений для определения движущихся объектов и траектории их перемещения. Такой временной разрыв создает риски при использовании роботов, дронов и автономных транспортных средств.
Наконец-то создано машинное зрение, которое работает быстрее человеческого. Статья о разработке вышла в журнале Nature Communications.
«Наш подход демонстрирует ускорение в 400%, превосходя производительность человеческого уровня, сохраняя или улучшая точность за счет использования временных признаков», — заявил один из авторов, Гао Шо из Пекинского университета аэронавтики и астронавтики. В отличие от существующих камер, с помощью аппаратных плагинов можно значительно повысить скорость работы стандартных алгоритмов компьютерного зрения, что имеет большое значение для инженерных применений.
Аппаратное обеспечение для реализации алгоритма базируется на двумерных синаптических транзисторах, которые могут обнаруживать изменения в изображении за 100 микросекунд, замечая только движущиеся объекты. Это позволяет системе значительно быстрее обрабатывать информацию по сравнению с традиционными методами.
Новинка демонстрирует улучшение на 213,5% в обнаружении опасностей при вождении и на 740,9% в точности захвата объектов роботизированной рукой. В реальных испытаниях эффективность немного ниже, но все же превосходит предложения предыдущих систем. Исследователи отметили, что выигрыш времени реакции может сократить тормозной путь на 4,4 метра для автомобиля, движущегося с высокой скоростью.
«В дорожно-транспортном происшествии эти четыре метра могут оказаться решающими», — добавил Гао Шо. Система также показала хорошие результаты в тестах с дронами, где время реакции было сокращено на треть, что улучшает их выносливость и производительность. В заключение, данный проект углубит сотрудничество с китайскими автомобильными компаниями и производителями беспилотников, с целью повысить безопасность автономных транспортных средств.