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Chip inspirado no cérebro humano amplia autonomia de robôs e gasta menos energia

Cientistas do Centro de Pesquisa em Computação Inspirada no Cérebro da Universidade de Tsinghua, em Pequim, na China, desenvolveram um novo tipo de chip neuromórfico capaz de reduzir drasticamente o consumo de energia de equipamentos eletrônicos.

Segundo os pesquisadores, esse novo processador — que se comporta de maneira semelhante ao cérebro humano — precisa de apenas metade da eletricidade utilizada, por exemplo, por um chip equivalente da Nvidia projetado para aplicações de inteligência artificial (IA).

“À medida que os aplicativos de IA amadurecem, eles se tornam mais complexos e exigem mais energia para serem executados, o que pode ser um problema para robôs autônomos. Por isso, acreditamos que a computação neuromórfica pode ser a chave para a redução no consumo de eletricidade”, explica o professor de engenharia robótica Songchen Ma, autor principal do estudo.

TianjicX

O chip neuromórfico batizado de TianjicX possui um sistema de elasticidade espaço-temporal que permite uma alocação adaptativa de todo seus recursos computacionais. Além disso, o processador conta com um dispositivo de agendamento de múltiplas tarefas, capaz de controlar o fluxo de energia.

Obstáculos colocados no caminho do robô Tianjicat (Imagem: Reprodução/Tsinghua University)
Obstáculos colocados no caminho do robô Tianjicat (Imagem: Reprodução/Tsinghua University)

Outra vantagem do chip neuromórfico é que ele foi projetado com um módulo de alto nível de processamento, utilizado para preencher com precisão algumas lacunas existentes entre os requisitos programados pelos pesquisadores e a arquitetura física do robô usado nos testes.

“Esse alto nível de paralelismo proporciona baixa latência, ao mesmo tempo em que consome pouca energia. Além disso, esse módulo computacional neuromórfico suporta a execução independente e interativa de qualquer dispositivo eletrônico mais avançado”, acrescenta Ma.

Gato e rato

Durante os testes realizados em laboratório, o robô apelidado de Tianjicat tinha como principal objetivo perseguir outro bot enquanto desviava de alguns obstáculos colocados em seu trajeto. Nesse experimento chamado pelos cientistas de “desafio de gato e rato”, o Tianjicat tinha a seu favor dados computacionais e sensores de bordo.

Desafio do gato e rato em que o bot perseguia um alvo enquanto desviava de obstáculos (Imagem: Reprodução/Tsinghua University)
Desafio do gato e rato em que o bot perseguia um alvo enquanto desviava de obstáculos (Imagem: Reprodução/Tsinghua University)

Para capturar o alvo, o robô usou menos da metade da energia normalmente utilizada por bots baseados em chips Jetson TX2 da Nvidia para desempenhar a mesma tarefa. Os pesquisadores também notaram que o chip neuromórfico possui uma latência 79 vezes menor, permitindo que o robô tomasse as decisões de forma muito mais rápida.

“Com esse desempenho e um baixo consumo de energia, esperamos que nosso chip neuromórfico represente um avanço significativo no desenvolvimento de novas tecnologias capazes de aumentar a eficiência de sistemas robóticos, permitindo sua aplicação em vários setores da cadeia produtiva”, encerra o professor Songchen Ma.

Fonte: Canaltech

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