Как и обычные компьютерные программы, решения искусственного интеллекта запускаются на чипах. Образно говоря, это происходит за счет постоянного переключения между единицами и нулями для вычислительных целей. Однако чипы, используемые в центральных процессорах компьютеров, не очень хорошо подходят для ИИ из-за своей конструкции.

"Машинное обучение использует определенные типы операций, и стандартный процессор не может эффективно совершать их все. Искусственный интеллект достиг своей мощи посредством выполнения множества вычислений на очень больших массивах данных, чтобы стать более умным и научиться делать правильные предсказания", – отмечает Райк. В обычных процессорах инструкции выполняются последовательно, чтобы достичь конечного результата. В отличие от них, в видеокартах, например, гораздо больше ядер, а значит, больше информации может обрабатываться параллельно.

Чип, обеспечивающий работу ИИ, не обязательно должен быть имитацией человеческого мозга. "По большей части процессор пытается выполнять вычислительные задачи, которыми должна заниматься нейронная сеть. Это могут быть какие-то большие матричные операции, с которыми сеть сталкивается чаще всего. Существуют чипы, имитирующие мозг, но эти проекты, как правило, засекречены", – объяснил Райк. В качестве примера он привел военные проекты в США, в которых используется несколько иной тип компьютера – не на одном, а на сети микросхем.

Запуск искусственного интеллекта, как правило, требует больших затрат энергии. Для робота, который будет работать автономно, без проводов и большого аккумулятора, необходимо усовершенствовать конструкцию чипа. Именно этим и занимается команда Райка. "Это очень тонкая и продвинутая работа в том смысле, что мы не делаем "стандартный" дизайн микросхемы, где вы перемещаете нули и единицы и вычисляете с их помощью, а действительно вручную создаем чип, который будет более эффективным и маленьким, чтобы ему хватало заряда батареи в роботе размером с насекомое", – добавил профессор.

Для примера рабочая группа взяла аналоговую систему. В отличие от цифровых компьютеров, которые обрабатывают информацию в виде числовых значений (0 и 1), аналоговый компьютер симулирует проблемы с постоянно меняющимися сигналами. Поскольку все операции выполняются практически параллельно с заданным сигналом, это позволяет проводить некоторые виды вычислений быстрее и энергоэффективнее, чем на цифровых компьютерах.

"Мы сравнили чип по энергопотреблению, скорости и точности с другими аналогами, произведенными в Южной Корее. Симуляции показали, что параметры лучше, и в принципе он гораздо меньше", – говорит Райк. Однако в реальном мире, по его словам, микросхему еще полностью не собирали. Сравнение основано на модели, использующей специальный язык программирования.

 Роботы, управляемые южнокорейским искусственным интеллектом, не были полностью автономными, у них был внешний источник питания. "Я не видел ничего похожего на ту научную фантастику, которую мы планируем", – сказал профессор.

Райк признался, что он и его команда еще не задумывались о возможном применении робота-насекомого. "Поскольку он автономен, в некотором смысле он сам принимает решения. Что касается применения, я не могу сказать. Если сейчас это окажется возможным и появятся какие-то прототипы, то посмотрим. [... ] Можно представить себе, например, разведчика – у нас есть жучок, который сам находит дорогу", – говорит профессор. В дальнейшем, по его словам, возможно будет перейти к более сложным роботам-насекомым.

По словам Райк, в их роботе реализовано целое поколение инноваций: "Здесь объединены два типа электроники, чтобы сделать эту штуку более эффективной: применены инновации машинного обучения и ИИ. Кроме того, в Технологическом институте ТУ был разработан подход, основанный на искусственных мышцах. В итоге мы можем сэкономить много энергии, создав умного робота очень маленького веса и размера", – добавляет профессор.

Прототип представляет собой насекомое размером примерно с майского жука. Однако на последующих этапах не исключено создание летающего робота. "Мы все еще думаем об этом. Здесь особенно важен вес. Движение крыльев – это энергоемкое занятие", – говорит Яан Райк.