Исследователи из Квинслендского технологического университета (QUT) создали новую систему навигации для роботов, которая работает по принципу человеческого мозга и тратит в 10 раз меньше энергии, чем традиционные аналоги.

Система получила название LENS (Locational Encoding with Neuromorphic Systems) и описана в журнале Science Robotics. В отличие от обычных алгоритмов, она имитирует работу нейронов — обрабатывает данные не непрерывным потоком, а короткими импульсами, как настоящий мозг.

Как это работает

• Вместо обычной камеры используется  «событийная» — она фиксирует только изменения в кадре, а не каждую деталь. Это похоже на то, как наши глаза реагируют на движение.
• Информация обрабатывается на нейроморфном чипе — это специальный процессор, который работает по принципу нейронных сетей.
• Вся система занимает всего 180 КБ памяти и способна распознавать локации на маршруте длиной 8 км.

Нейроморфный чип — это процессор, который имитирует работу биологических нейронов. Вместо стандартных вычислений он передает данные короткими импульсами (как мозг), что значительно снижает энергопотребление.

Энергопотребление — главная проблема в робототехнике, особенно в условиях, где нельзя просто подзарядить батарею: в космосе, под водой или в зонах катастроф, — объясняет нейробиолог Адам Хайнс, один из авторов исследования.

LENS сокращает затраты энергии на 99% по сравнению с классическими системами. Это значит, что роботы смогут работать дольше без подзарядки.

Раньше нейроморфные системы были слишком сложными для реального применения. Мы упростили алгоритм так, чтобы его можно было использовать в небольших роботах, — добавляет Тобиас Фишер, соавтор работы.

Михаэль Милфорд, директор Центра робототехники QUT, подчеркивает:

Важно не только сделать прорыв в лаборатории, но и адаптировать технологию для реальных задач. Наша система — шаг к энергоэффективным роботам, которые действительно пригодятся в деле.

Главный плюс LENS — энергоэффективность. Например:

• Поисковые роботы в зонах катастроф смогут работать не часы, а дни напролет.
• Марсоходы получат более точную навигацию без лишних затрат энергии.
• Подводные дроны смогут исследовать океан дольше без подзарядки.

Также технология может пригодиться в беспилотных автомобилях — если научить их тратить меньше энергии на обработку данных, батареи хватит на более долгие поездки.

Пока система тестировалась только в контролируемых условиях. Неясно, как она поведет себя:

• При резкой смене освещения (например, при выходе из туннеля).
• В динамичной среде с множеством движущихся объектов (город, толпа).
• При длительных миссиях (накопление ошибок в данных).

Нужны испытания в реальных условиях, а не только в лаборатории.

Ранее разработчики роботов заинтересовались зрением богомолов.