Đột phá công nghệ thần kinh nhân tạo từ Trung Quốc giảm độ trễ xử lý tới 75%, tăng độ chính xác gấp đôi trong các nhiệm vụ robot phức...
Đột phá công nghệ thần kinh nhân tạo từ Trung Quốc giảm độ trễ xử lý tới 75%, tăng độ chính xác gấp đôi trong các nhiệm vụ robot phức tạp thời gian thực.
Các nhà khoa học Trung Quốc vừa phát triển thành công một loại chip mô phỏng thần kinh mới, lấy cảm hứng từ cấu trúc xử lý thị giác trong não người, giúp robot phát hiện chuyển động nhanh hơn mắt người tới bốn lần.
Công nghệ này được kỳ vọng sẽ tạo ra bước tiến lớn trong xe tự hành, robot dịch vụ và nhiều hệ thống tự động hóa cần phản ứng theo thời gian thực.
Con chip do nhóm nghiên cứu tại Đại học Beihang và Viện Công nghệ Bắc Kinh phát triển, dựa trên nguyên lý hoạt động của nhân thể lưới bên (LGN), là một cấu trúc nằm giữa võng mạc và vỏ não thị giác.
Trong não người, LGN đóng vai trò như trạm trung chuyển và bộ lọc thông tin, giúp hệ thị giác tập trung xử lý vào các vật thể đang chuyển động hoặc thay đổi nhanh.
Theo nhóm nghiên cứu, chính cơ chế này đã truyền cảm hứng cho thiết kế mô-đun thần kinh nhân tạo trên chip bán dẫn.
Thay vì xử lý từng khung hình tĩnh như hệ thống camera truyền thống, chip mới có thể phát hiện trực tiếp sự thay đổi ánh sáng theo thời gian, từ đó xác định chuyển động ngay khi nó xảy ra.
Trong các hệ thống thị giác robot thông thường, camera sẽ ghi lại chuỗi hình ảnh rồi so sánh sự thay đổi độ sáng giữa các khung hình để nhận biết chuyển động.
Phương pháp này khá chính xác nhưng có độ trễ đáng kể, thường mất hơn nửa giây để xử lý một khung hình.
Với những ứng dụng tốc độ cao như xe tự lái, khoảng trễ nhỏ này có thể trở thành yếu tố nguy hiểm, làm tăng nguy cơ tai nạn.
Chip mô phỏng thần kinh mới đã giải quyết vấn đề này bằng cách cho phép hệ thống tập trung năng lực xử lý vào những vùng đang xảy ra chuyển động thay vì toàn bộ khung hình.
Trong thử nghiệm mô phỏng lái xe và điều khiển cánh tay robot, độ trễ xử lý giảm khoảng 75%, trong khi độ chính xác theo dõi chuyển động tăng gấp đôi khi thực hiện các nhiệm vụ phức tạp.
Đáng chú ý, khả năng phát hiện chuyển động của chip nhanh hơn gấp bốn lần so với các phương pháp trước đây, thậm chí vượt qua tốc độ phản ứng của mắt người trong một số tình huống.
Nhóm nghiên cứu cho rằng việc áp dụng nguyên tắc xử lý hình ảnh của não bộ vào phần cứng bán dẫn là chìa khóa giúp đạt được bước tiến này.
Công nghệ mới có tiềm năng ứng dụng rộng rãi, từ hệ thống tránh va chạm trong xe tự hành, theo dõi mục tiêu theo thời gian thực trên máy bay không người lái cho tới robot có khả năng phản hồi ngay lập tức với cử chỉ của con người.
Trong môi trường gia đình, chip có thể giúp robot nhận ra những thay đổi nhỏ như biểu cảm khuôn mặt hoặc chuyển động tay, khiến tương tác người và máy trở nên tự nhiên hơn.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cũng thừa nhận chip vẫn phụ thuộc vào thuật toán luồng quang học để diễn giải hình ảnh cuối cùng và có thể gặp khó khăn trong môi trường có quá nhiều chuyển động đồng thời.
Dù vậy, đây vẫn được xem là bước tiến quan trọng trong lĩnh vực thị giác máy và trí tuệ nhân tạo phần cứng, mở ra hướng phát triển robot phản ứng gần như tức thì với thế giới xung quanh.
Đọc bài gốc tại đây.