TDK’s real-time analógový čip sa učí na okraji pre robotiku a senzory
Demo ukazuje vysokorýchlostné učenie v hre kameň-papier-nožnice
Neuromorfný prístup sa zameriava na prepojenie snímania a AI pre edge computing
Pre väčšinu ľudí je TDK najznámejšia vďaka audio kazetám – ktoré boli neodmysliteľnou súčasťou domáceho nahrávania a osobných hudobných zbierok počas 80. a 90. rokov.
Hoci bola kedysi synonymom prázdnych kaziet a magnetických materiálov, spoločnosť sa odvtedy vyvinula na významného vývojára pokročilej elektroniky a senzorových technológií.
Teraz TDK v spolupráci s Univerzitou Hokkaido vyvinula prototyp analógového AI čipu, ktorý je podľa nej schopný učiť sa v reálnom čase.
Technológia napodobňuje ľudský mozoček a spracováva časovo premenlivé dáta vysokou rýchlosťou a s ultra-nízkou spotrebou energie, vďaka čomu je vhodná pre robotiku a rozhrania človek-stroj.
Tým, že sa učí priamo na okraji a používa analógové obvody pre reservoir computing (výpočty s využitím rozsiahleho rezervoára neurónov), líši sa od tradičných modelov hlbokého učenia, ktoré sa spoliehajú na cloudové spracovanie a rozsiahle dátové sady.
Čip využíva prirodzenú fyzikálnu dynamiku analógových signálov, ako je šírenie vĺn, na efektívnu interpretáciu, vstup a výstup s minimálnou spotrebou energie.
TDK tvrdí, že schopnosť prototypu učiť sa v reálnom čase mu umožní rýchlo sa prispôsobiť meniacim sa dátovým tokom, vďaka čomu je vhodný pre použitie vyžadujúce okamžitú spätnú väzbu, ako sú nositeľné zariadenia, autonómne systémy a IoT hardware.
Spoločnosť predstaví prototyp na nadchádzajúcom podujatí CEATEC 2025 v Japonsku, kde testovacie zariadenie vyzve návštevníkov na hru kameň-papier-nožnice pomocou akceleračných senzorov na sledovanie pohybu ruky a predpovedanie víťazného gesta skôr, ako má hráč šancu dokončiť svoj ťah.
„V hre kameň-papier-nožnice existujú individuálne rozdiely v pohybe prstov a na to, aby sa dalo presne určiť, čo robiť ďalej, je potrebné naučiť sa tieto individuálne rozdiely v reálnom čase,“ vysvetlila TDK.
„Toto testovacie zariadenie je pripevnené k rukám používateľov, pohyb prstov sa meria pomocou akceleračného snímača a jednoduchá úloha rozhodnúť sa, čo hrať v hre kameň-papier-nožnice, sa spracováva v reálnom čase a vysokou rýchlosťou na analógovom AI čipe, čo používateľom umožňuje zažiť ‚kameň-papier-nožnice, v ktorých sa nedá nikdy vyhrať‘.“
Spoločnosť uviedla, že dúfa, že demo prototypu čipu „podporí širšie pochopenie reservoir computingu“ a že to povedie k urýchleniu komercializácie zariadení na báze reservoir computingu pre edge AI aplikácie.
Nový dizajn nadväzuje na predchádzajúci výskum TDK v oblasti neuromorfných zariadení, ktoré sa pokúšali napodobniť mozog pomocou spintroniky.
Namiesto toho, aby riešil náročné výpočtové úlohy, je tento analógový reservoir AI navrhnutý na rýchle a nízkoenergetické spracovanie údajov časových radov – vďaka čomu je ideálny na snímanie a ovládanie na okraji siete (edge).
TDK uviedla, že plánuje rozšíriť svoju spoluprácu s Univerzitou Hokkaido a aplikovať výsledky na svoje obchodné aktivity v oblasti senzorových systémov a značku TDK SensEI.
waynewilliams@onmail.com (Wayne Williams)
