حمل تطبيق الدليل من هنا

...

هشام حسين

اعمل في مجال تكنولوجيا ا لمعلومات ، ومحرر في ويكيبيديا وعملت بالعديد من الشركات الخاصة بالحاسبات والتكنولوجيا ساقوم بعمل محتوى حصري ومنسق لموقعك ومتوافق مع السيو وخالي من الاخطاء وخاصة بال

الدولة :
مصر
الرتبة :
عضو نشيط
عدد المنشورات :
13
...
هشام حسين
الرتبة: عضو نشيط
منذ شهر
6445 مشاهدات

نظام جديد يبتكر لتسريع وقت استجابة الروبوتات يمكن للروبوتات المعاصرة أن تتحرك بسرعة ولكن هناك مواقف معقدة، مثل التفاعلات مع الناس ولا تستجيب لها الروبوتات بسرعة، إن إدراك المحفزات وحساب الاستجابة يتطلب عبئا كبيرا من الحسابات، مما يحد من وقت رد الفعل، وقد تم إيجاد طريقة لمحاربة عدم التوافق بين عقل الروبوت وجسمه، الطريقة تسمى الحوسبة الروبوتية، تستخدم التخطيط المادي للروبوت والتطبيقات المقصودة لإنشاء شريحة كمبيوتر مخصصة تقلل من وقت استجابة الروبوت. يمكن لهذا التقدم أن يغذي مجموعة متنوعة من تطبيقات الروبوتات، بما في ذلك الرعاية الطبية للمرضى المصابين بالعدوى، وسيكون من الرائع لو استطعنا امتلاك روبوتات يمكنها المساعدة في تقليل المخاطر على المرضى والعاملين في المستشفيات. هناك ثلاث خطوات رئيسية في عملية الروبوت، الأول هي الإدراك والذي يتضمن جمع البيانات باستخدام أجهزة الاستشعار أو الكاميرات، والثاني هو رسم الخرائط بناءً على ما رأوه يتعين عليهم إنشاء خريطة للعالم من حولهم ثم تحديد موقعهم داخل تلك الخريطة، الخطوة الثالثة هي التخطيط والتحكم في الحركة أو التخطيط لمسار العمل. قد تستغرق هذه الخطوات وقتا وقدرا هائلا من الحوسبة، ولكي يتم نشر الروبوتات في الميدان وتعمل بأمان في بيئات ديناميكية حول البشر يجب أن تكون قادرة على التفكير والتفاعل بسرعة كبيرة، ولكن لا يمكن تشغيل الخوارزميات الحالية على أجهزة وحدة المعالجة المركزية الحالية بسرعة كافية. أن الباحثين كانوا يحققون في خوارزميات أفضل لكن يعتقد أن تحسينات البرامج وحدها ليست الحل، إن الجديد هو فكرة أنه يمكنك أيضًا استكشاف أجهزة أفضل وهذا يعني الانتقال إلى ما هو أبعد من شريحة معالجة وحدة المعالجة المركزية ذات المشكلات القياسية التي تضم عقل الروبوت بمساعدة تسريع الأجهزة. يشير تسريع الأجهزة إلى استخدام وحدة أجهزة متخصصة لأداء مهام حوسبة معينة بشكل أكثر كفاءة، مسرعات الأجهزة شائعة الاستخدام هي وحدة معالجة الرسومات GPU وهي شريحة مخصصة للمعالجة المتوازية، هذه الأجهزة سهلة الاستخدام للرسومات لأن بنيتها المتوازية تسمح لها بمعالجة آلاف البكسل في وقت واحد، إن وحدة معالجة الرسومات ليست الأفضل في كل شيء ولكنها الأفضل ما تم تصميمه، تحصل على أداء أعلى لتطبيق وتم تصميم معظم الروبوتات بمجموعة مخصصة من التطبيقات، وبالتالي يمكنها الاستفادة من تسريع الأجهزة لهذا السبب تم تطوير الحوسبة الروبوتية. يقوم النظام بإنشاء تصميم أجهزة مخصص لتلبية احتياجات الحوسبة الخاصة بإنسان آلي على أفضل وجه، ويقوم المستخدم بإدخال معلمات الروبوت، مثل مخطط أطرافه وكيف يمكن أن تتحرك مفاصله المختلفة، يترجم النظام الجديد هذه الخصائص الفيزيائية إلى مصفوفات رياضية، هذه المصفوفات متفرقة، مما يعني أنها تحتوي على العديد من القيم الصفرية التي تتوافق تقريبا مع الحركات المستحيلة، إن حركات ذراعك محدودة لأنها لا يمكن أن تنحني إلا عند مفاصل معينة وليست مرنة بلا حدود. يقوم النظام بعد ذلك بتصميم بنية الأجهزة المتخصصة لإجراء العمليات الحسابية فقط على القيم غير الصفرية في المصفوفات، لذلك تم تصميم تصميم الرقاقة الناتج لزيادة الكفاءة إلى أقصى حد لاحتياجات الحوسبة للروبوت، وقد أتى هذا التخصيص ثماره في الاختبار. تفوقت بنية الأجهزة المصممة باستخدام هذه الطريقة لتطبيق معين على وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات الجاهزة، في حين أن فريق العمل لم يصنع شريحة متخصصة من البداية، فقد برمجوا شريحة مصفوفة بوابة قابلة للبرمجة الميدانية FPGA قابلة للتخصيص وفقا لاقتراحات نظامهم على الرغم من أنها تعمل بمعدل أبطأ على مدار الساعة، إلا أن أداء هذه الشريحة أسرع بثماني مرات من وحدة المعالجة المركزية وأسرع 86 مرة من وحدة معالجة الرسومات. سيكون هناك إمكانات واسعة النطاق للحوسبة الروبوتية من الناحية المثالية يمكننا في النهاية تصنيع شريحة مخصصة لتخطيط الحركة لكل روبوت مما يسمح لهم بحساب الحركات الآمنة والفعالة بسرعة، لن نتفاجأ بعد 20 عاما من الآن كل روبوت لديه عدد قليل من رقائق الكمبيوتر المخصصة لتشغيله، أن الحوسبة الروبوتية قد تسمح للروبوتات بتخفيف المخاطر على البشر في مجموعة من الإعدادات مثل رعاية مرضى كوفيد -19 أو التعامل مع الأشياء الثقيلة. هذا العمل مثير لأنه يُظهر كيف يمكن استخدام تصميمات الدوائر المتخصصة لتسريع عنصر أساسي للتحكم في الروبوت، يعد أداء البرامج أمرا بالغ الأهمية بالنسبة للروبوتات لأن العالم الحقيقي لا ينتظر أبدًا حتى ينتهي الروبوت من التفكير، يمكن أن يمكّن الروبوتات من التفكير بشكل أسرع ويطلق العنان للسلوكيات الجديدة التي كانت في السابق صعبة للغاية من الناحية الحسابية. يخطط المطورون لهذا النظام بعد ذلك لأتمتة نظام الحوسبة الروبوتية بالكامل، سيقوم المستخدمون ببساطة بسحب وإسقاط معلمات الروبوت الخاص بهم تم تمويل هذا البحث من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم، ووكالة أبحاث الحوسبة، ووكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة.