科技日報記者 劉霞
受動物大腦處理信息方式的啟發(fā)，澳大利亞昆士蘭科技大學團隊基于尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)出一種新型導航系統(tǒng)，有助構(gòu)建出更智能的機器人。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《IEEE機器人學報》。
機器人在復雜現(xiàn)實環(huán)境中導航的能力仍然差強人意。此外，機器人通常需要依賴能耗大、計算要求高的人工智能系統(tǒng)進行訓練，這無疑限制了它們的廣泛應(yīng)用。
尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種生物啟發(fā)型的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計靈感源于生物神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)神經(jīng)元的工作方式。這種網(wǎng)絡(luò)特別適合與神經(jīng)形態(tài)硬件協(xié)同工作，可快速處理信息并顯著降低能耗。
在新研制的導航系統(tǒng)內(nèi)，這些尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如同一個個模塊，彼此并不獨立，而是集結(jié)成一個整體，協(xié)同工作。它們利用視覺輸入信息來識別位置，從而完成導航任務(wù)。
這一模塊化的方法具有諸多優(yōu)勢，比如增強了系統(tǒng)在不同光照、天氣等條件下，識別出同一地點的能力。此外，新系統(tǒng)還通過圖像序列而非單個圖像，將位置識別準確率提高了41%。
團隊在低功耗機器人身上對該導航系統(tǒng)進行了測試。結(jié)果顯示，尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可顯著降低計算成本。
團隊表示，這一成果為在供電受限環(huán)境下工作的自主機器人提供了更高效、更可靠的導航系統(tǒng)，未來有望在太空探索和搶險救災(zāi)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
