Otonom araçlarda insan hızını aşan teknoloji: Bir göz kırpmasından bin kat daha hızlı

Nature Communications'da yayınlanan bir makaleye göre, testler sırasında modül, hareketli tehditleri tanıma hızını geleneksel algoritmik yöntemlere göre yaklaşık dört kat artırarak insan algılama hızını aştı.

Yeni sistem, hareket bilgilerini doğrudan donanım düzeyinde çıkaran iki boyutlu bir sinaptik transistör dizisine dayanmaktadır. Her karenin tam işlenmesini gerektiren geleneksel yaklaşımların aksine, nöromorfik işlem hattı yalnızca kare içindeki parlaklık değişikliklerine odaklanır ve bunları analog, voltajsız durumlara kodlar.

Bu yaklaşım, optik akış işleme süresini ortalama %26,1 oranında azaltarak, Farneback, GMFlow ve RAFT tabanlı en gelişmiş algoritmalara kıyasla dört kat hızlanma sağlıyor.

Gerçek dünya otonom sürüş koşullarını simüle eden testler sırasında, geliştirilen sistem potansiyel tehditleri geleneksel bilgisayar görüş algoritmalarına göre üç kat daha etkili bir şekilde (yüzde 213,5 artışla) tespit etti.

Robotik manipülatörlerle çalışırken daha da etkileyici bir sonuç kaydedildi: kavrama doğruluğu neredeyse 8,5 kat (740,9%) arttı; bu da karmaşık şekillere ve farklı ağırlıklara sahip nesnelerle güvenilir etkileşime olanak tanıyor.

Dahası, görsel veri işlemenin tüm döngüsü – kare analizinden kontrol komutunun oluşturulmasına kadar – ortalama 150 milisaniye sürüyor. Bu tepki süresi insan görüşünün hızıyla eşleşiyor ve fark edilebilir bir gecikme olmadan gerçek zamanlı olarak karar verebilen robotik sistemlerin oluşturulmasının önünü açıyor.

Geliştiricilerin hesaplamalarına göre, saatte 80 km hızda, sistemin tepki süresini sadece 0,2 saniye hızlandırmak, aracın fren mesafesini 4,4 metre azaltıyor; bu mesafe, bir kazayı önlemede hayati önem taşıyabilir.

Yeni çip, karedeki herhangi bir değişikliği yalnızca 100 mikrosaniyede (0,0001 saniye) yakalıyor; bu da insan tepki süresinden binlerce kat daha hızlı. Nesnelerin hareketine ilişkin verileri, 8.000'den fazla yazma/silme döngüsünden sonra bile, kalite kaybı olmadan 10.000 saniyeden (yaklaşık üç saat) fazla güvenilir bir şekilde saklayabiliyor.

Bu teknoloji, mevcut kameralar ve bilgisayar görüş algoritmalarıyla tamamen uyumludur ve video işleme hızını ve doğruluğunu önemli ölçüde artıran güçlü bir donanım hızlandırıcı görevi görür.

Araştırmacılar, geliştirdikleri teknolojinin geleneksel sistemlerin yerini almadığını, aksine onları tamamlayarak dinamik ortamlarda kritik bir ivme sağladığını vurguluyor. Teknoloji ayrıca insansız hava araçları ve endüstriyel robotlar için de uygulanabilir.