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基于神經(jīng)網(wǎng)絡的導航系統(tǒng)更精準更節(jié)能

發(fā)布:cyqdesign 2024-12-18 11:41 閱讀:111

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)絡開發(fā)出一種新型導航系統(tǒng),有助構建出更智能的機器人。相關論文發(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用。

尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡是一種生物啟發(fā)型的人工神經(jīng)網(wǎng)絡,設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)絡如同一個個模塊,彼此并不獨立,而是集結成一個整體,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。

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。結果顯示,尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡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等領域發(fā)揮重要作用。

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