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            章鱼彩票老版本-自行车完成无人驾驶,背面终究有何“天机”?

            admin 2019-08-13 193人围观 ,发现0个评论

            作者:团子

            修改:Yuki

            还记得小时候学自行车的姿态吗?心里渴望着骑车带风的快感,手里的车把却永久不听使唤。妈爸在一旁喊着“转弯”,你却仍是撞了墙,沮丧为什么自行车如此难驯。

            但是,在清华大学的学校中,呈现了一款“黑科技”自行车——它能在无人驾驶的情况下自己坚持平衡,主动辨认、逃避妨碍,还能遵守指挥,依据指令乖乖做出转弯、加快等动作。

            无人驾驶自行车依照指令做出左转、直行和加快动作 | 参考文献[1]

            无人驾驶自行车“跟跑”和逃避妨碍 | 参考文献[1]

            章鱼彩票老版本-自行车完成无人驾驶,背面终究有何“天机”?

            登上《天然》封面的无人驾驶自行车

            说起来,这辆主动跋涉的自行车来头可不小,它是由清华大学一只具有多学科布景(其间包含脑科学、核算机、微电子等)的团队牵头,经过6年时刻自主研制而成。

            这辆无人驾驶自行车的中心在于通用人工智能芯片的研制,这枚名为天机(Tianjic)的芯片阅历了核算科学与神经科学的交融,对核算架构与算法的优化,与先进芯片技能的结合而终究得以中国石油大学北京完成,并作为首例通用人工芯片的展现,登上了本周《天然》(Nature)杂志的封面。

            清华大学天机芯登上《天然》封面 | Nature

            那么,这一新技能特点在何?又在软件和硬件上完成哪些立异与打破?

            何为“通用人工智能”?

            咱们常听到的人工智能,是以模仿与拓宽人的智能为意图的一门新式技能学科,现在的人工智能正在阅历爆破式开展。当时的人工智能首要有两个分支:章鱼彩票老版本-自行车完成无人驾驶,背面终究有何“天机”?一是根据核算科学的开发,另一方面则是根据神经科学的研制。前者具有大数据的优势却在精度上有所缺乏,而后者精度高却数据有限。两套体系运用的渠道各不相同且互不兼容,极大地约束了人工通用智能的开展。

            核算神经科学作为脑科学中新式的、跨范畴的穿插学科,致力于糅合两门分立学科的长处,在数据与精度上获得平衡。这门新式学科将在类脑核算、人工智能等范畴的开展中起关键作用。

            通用人工智能的学科归纳开展 | 参考文献[1]

            当时干流的人工智能经过仿照人脑,完成代替人脑处理问题的功用,因此市面上大部分的人工智能芯片为定制化芯片,如英特尔“至强”渠道、谷歌TPU等。这些产品尽管功用杰出,但仍是挨近传统核算而且只能为特定场景所需求。

            科学家们意识到,人脑体系的认知和自主决议计划是一个非常复杂的进程,人工智能的终究方针是全方位地模仿人脑功用对章鱼彩票老版本-自行车完成无人驾驶,背面终究有何“天机”?环境进行感知,自主思想并发生相应的行为。为了与当时干流人工智能差异,一个新的概念——通用人工智能被引入了人工智能范畴。

            “天机芯”—首款通用人工智能芯片面世

            这篇刚刚宣布在《天然》上的研讨,正是根据核算神经科学的布景,展现了首款通用人工智能芯片——“天机芯”。这款芯片在软件和硬件上都做出了打破,从软件上这枚芯片可以交融多种神经网络与模型,进步了芯片的可扩展性,在架构上也并未选用传统的冯诺依曼架构;为了合作软件功用,在硬件上,这枚芯片选用了散布式存储和多核并行的芯片结构,以优化信息的处理功率。

            天机芯片用28纳米工艺制成。如下图所示,整个芯片巨细为3.8 X 3.8mm2,由156个核算单元(Fcore)组成,这其间包含了大约四万个神经元和一千万个突触。

            天机芯测验板 | 参考文献[1]

            得益于去中心化的存储与核的散布,天机芯片内部存储带宽到达了610 GB/s。在300 MHz的主频下,使用人工神经网络(ANN),该芯片的算力可达1.28 TOPS/W,而使用脉冲神经网络(SNN)则可到达650 GSOPS/W的算力。

            天机助攻,自行车圆了“自驾梦”

            为查验这款芯片的处理才能,该团队决议建立一个无人自行车体系。

            不过,从理论走向实践的进程却并不轻松,他们需求战胜重重难关。完成无人驾驶自行车,首要有三大难点:一是在实在的野外环境中勘探和盯梢前方的跑步者、顺畅经过减速带并主动逃避妨碍物;二是在承受语音指令以及视觉信息的一起经过实时的马达操控信号坚持自行车平衡并朝对的方向跋涉;最终一点是完成多模型信息的整合与即时的自主决议计划。

            为了处理这些问题,研讨人员针对不同的功用选用了不同的神经网络,如使用卷积神经网络(CNN)进行图画处理和物体勘探,接连吸引子神经网络(CANN)进行人体确定,脉冲神经网络(SNN)被用来完成语音辨认功用,而自行车的平稳跋涉与方向操控则是经过多层感知器(MLP)完成。

            为了整合这许多不同的神经网络,进步决议计划功率,该团队开发了根据脉冲神经网络(SNN)的神经状况机器(NSM)。这种机器承受其他神经网络(CNN、SNN)的输入,向下流核算单元输出使能信号(CNN、CANN)和履行信号(如:转弯、跳过妨碍等)以进行运动状况操控。

            多神经网络在无人自行车试验中的使用 | 参考文献 [1]

            经过搭载强壮的天机芯片,多个专用网络和多样化的算法与模型,研讨人员成功让无人驾驶自行车完成了许多功用,如:语音辨认 、方针确定、妨碍区分和自主决议计划等。

            这辆主动驾驶自行车搭载的首要部件包含:天机芯、各类传感器、驱动体系 | 汉化自参考文献[1]

            天机芯的成功展现表现了多种神经网络、算法与模型交融的可能性,是通用人工智能范畴的重大打破。它是完成通用人工智能路上的一大步,信任未来通用智能的完成会让SIRI更智能,机器人更聪明、无人驾驶更靠谱。

            小小的芯片搭载巨大的体系。由此,咱们越发能看出这款芯片的成功研制需求多么巨大的常识储藏,天机芯片表现的不仅仅是职业俊彦的专业实力,更是不同职业的科研工作者之间的联合协作、活跃合作,是多学科穿插的结晶。

            常言道,隔行如隔山,职业常识壁垒的消除需求的正是愚公移山的精力。可以说这枚首款具有自主IP的芯片的成功研制不仅是人工智能芯片的巨大打破,更是我国人工智能范畴的标杆性开展!咱们期待着这款芯片的进一步晋级以及提前完成商业化出产。

            作者手刺

            1.Jing Pei, Lei Deng, Sen Song, Mingguo Zhao, Youhui Zhang, Shuang Wu, Guanrui Wang, Zhe Zou, Zhenzhi Wu, Wei He, Feng Chen, Ni章鱼彩票老版本-自行车完成无人驾驶,背面终究有何“天机”?ng Deng, Si Wu, Yu Wang, Yujie Wu, Zheyu Yang, Cheng Ma, Guoqi Li, Wentao Han, Huanglong Li, Huaqiang Wu, Rong Zhao, Yuan Xie & Luping Shi. Towards artificial general intelligence with hybrid Tianjic chip architecture. Nature. 572, 106–111 (2019)

            【拓宽阅览】为什么说今日的AI,还不能代替医师给人治病?

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