恩智浦激活运动本能,敲开机器人世界的大门

日期:2023-10-17 14:51:20 / 人气:162

环顾生命,我们似乎处在一个未来机器人世界的原汤中,甚至一些早期的生命形式也刚刚开始出现。扫地机器人、智能音箱、语音助手正以有形或无形的状态出现在地球上。
然而,身处21亿年进化史的“最后一秒”,我们迫切希望机器人的进化能够实现跨越式发展,不时超越进化本身的逻辑。
比如2016年就有媒体报道“2020年将有1000万辆自动驾驶汽车”“2021年将有20家自动驾驶汽车公司”,但到了2023年,我们显然明白,当时一切都太乐观了,很多想让机器认路的工程师,似乎都无法给汽车一个像马一样的生理系统。
没有本能的自动驾驶
第一部分
现在回过头来看一些当初的想法和假设,似乎脑子高过脑袋的人类在这个问题上掉进了“脑子”这个词引入的陷阱。当时的一句口头禅是:“全车只需要一个大脑,加上电机。”
恩智浦半导体执行副总裁兼首席技术官Lars Reger对当时的上述观点做了一个有趣的描述:“我相信,把智能汽车想象成轮子上的大脑,就像把人想象成穿鞋的大脑一样。”
前几天再次来华的CTO在面对媒体时做了一个非传统CTO式的发言。他没有对技术细节进行严格的说明。整个过程都在阅读凯文·凯利的作品,充满了技术背后的哲学思考。
他认为,自动驾驶没有如期而至的问题根源在于它没有遵循生物进化的路径。在大脑和鞋子之间,脚上的神经元会将感觉信息通过脊椎传递到脑干,小脑会迅速让腿部肌肉站立或行走。
自动驾驶也是如此。激光雷达、传感器、V2X感知到的相关信息,像脑干一样通过数据联网网关进行汇总,最终可以通过小脑进行快速反应。
显然,每天睡在床上的人类,在构思自动驾驶的时候,忘记了思考为什么睡在高床上,没有掉下来。对于人类来说,马的关键优势不仅在于它的身体结构,还在于它的小脑运动能力。
“比如金鸡的独立性,控制身体的稳定性和协调性,都是由小脑控制的。用技术术语来说,这些是实时功能或时间关键功能。”Lars Reger表示,为汽车建立一个反思过程非常重要。虽然以ChatGPT为代表的生成型AI已经大显身手,但它更像大脑,这意味着它的反应不是实时的,在紧急情况下无法保证安全。
激活机器的运动本能
第二部分
与常规的产品线演示不同,Lars Reger在媒体发布会上用完整的大脑结构解释了恩智浦的产品线。
能提高数据传输速率的以太网产品汇总信息,以S32K、S32Z、S32R为代表的MCU、微控制器、雷达实现感知。S32G作为MPU,可以充当小脑快速实现运动控制。大脑的下一个层次是恩智浦即将推出的新5纳米工艺。
据悉,恩智浦也是为数不多的能够提供涵盖“小脑”和“脑干”全面产品的公司。这和公司的前瞻性是分不开的。早在2016年,恩智浦就推出了BlueBox开发平台,其架构与大脑类似。作为汽车高性能计算开发平台,已经发展到第三代。BlueBox具有强大的性能和功能安全特性,可以构建区域架构和高性能计算系统,分析驾驶环境,评估风险因素,然后指示自动驾驶汽车的行为。
如今,这种架构思想已经应用到汽车领域。在Zero Run今年发布的最新电子电气架构中,恩智浦的技术已经肩负起了“小脑”和“脑干”的职责。其中利用了BlueBox中的技术,使用恩智浦S32G负责车辆、车身、网关等多控制器的综合计算,使用以太网保证组网时的功能安全。
“在ECU的数量上,由于非常清晰的大脑系统架构,控制单元的数量减少了1/3。”Lars Reger表示,零跑汽车在为车辆打造“大脑”方面非常成功,同时降低了材料成本。
显然,恩智浦正在赋予汽车动物般的运动本能,它可以像一个人不小心踩进树坑一样,以有压力的方式进行调整,以再次恢复平衡。汽车遇到障碍物或突发情况也能快速反应,无需等待大脑思考后的延迟。目前反应速度可以比人类快。恩智浦的技术可以通过在计算单元中设置优先级来对任务进行分层,从而促进“小脑”做出更快的反应。
就像甲壳动物、脊椎动物、软体动物等从单细胞进化到世界各地的物种,尽管形态万千,但都是通过进化不断筛选出来的,每种动物都有最适合当前形态的大脑结构。对于构建了机器人大脑结构的恩智浦来说,也充满了对未来机器人世界的憧憬。
奠定机器“生物多样性”的基础
第三部分
一只昆虫可能只需要一个小脑就能控制身体,在花丛中穿梭或者协调双脚平行都不是问题。而如果你真的给它一个全容量的大脑,那也只是一种能量消耗的浪费,就像人类也会为脑容量的增加付出相应的代价一样。
“我们现在希望开发像大脑一样高效的恩智浦芯片,同时确保功能适用,就像生物进化的目标一样。”Lars Reger以天花板上常见的烟雾探测器为例。它不需要大规模的计算能力,但是非常节能,只需要一个小小的纽扣电池就可以用十几年。
同时,就像今天的生物是各种各样的,但是它们有一些相似的基因可以遵循。这个进化规律同样适用于萌芽中的机器人世界。
例如,哺乳动物在育儿方面的优势导致了庞大而多样的族群,不同类型的机器和设备也需要选择合适的架构,才能像生物一样在“进化”的过程中取得成功。就像自我保护和痛苦意识一样,我们应该有一个可靠稳定的系统来保证功能安全和信息安全。多个物种背后相似的基因组是可扩展性的证明,也是技术适用于小型机器人和大型复杂机器人的必要条件。
“我希望恩智浦成为制造机器人领域值得信赖的先锋,我个人的梦想是‘我是制造未来机器人领域最成功的CTO’。“拉斯·雷格特意拍了一张自己和变形金刚的合影。他从CTO的角度看到了所有设备的共性,恩智浦的技术也在构建一个可预测的自动化世界的轨道上。
据悉,目前恩智浦90%的客户都转向了新架构,涉及的范围不仅限于汽车领域,还包括机器人和无人机的制造。与此同时,恩智浦的技术也在帮助人们将钱包和车钥匙“插入”手机。汽车和卧室的温度提前调整,传感器提供的健康数据可以指导他们的日常饮食。
“所有提到的技术都实现了,不仅仅是我们的梦想。”拉斯·雷格自豪地说,他不仅仅是一个疯狂的追梦人。
目前,分析师再次给出一个新的预测,到2030年全球将有750亿台智能互联设备。但或许与2016年不同的是,进化路上无处不在的恩智浦芯片和合理的架构敲开了机器人世界的大门,让预测不再只是预测。"

作者:杏彩娱乐




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