Intel神經(jīng)擬態(tài)新應(yīng)用：輪椅上的福音

Intel、全球最大上市咨詢公司埃森哲聯(lián)合宣布，將共同支持Intel神經(jīng)擬態(tài)研究社區(qū)(INRC)的一個(gè)項(xiàng)目，由以色列開放大學(xué)神經(jīng)-生物擬態(tài)工程實(shí)驗(yàn)室牽頭，與以色列最先進(jìn)的青少年康復(fù)中心阿林醫(yī)院(ALYN Hospital)協(xié)作完成。

借助埃森哲的資金和技術(shù)支持、Intel的神經(jīng)擬態(tài)技術(shù)、Applied Brain Research(ABR)公司的算法，以色列研究團(tuán)隊(duì)將開發(fā)一款安裝在輪椅上的機(jī)器人手臂，幫助有脊柱損傷的病人完成日?；顒?dòng)，并將在阿林醫(yī)院針對(duì)兒科病人進(jìn)行臨床評(píng)估和測(cè)試。

目前，全世界有超過7500萬人出行需要借助輪椅，而對(duì)于神經(jīng)肌肉或脊髓損傷導(dǎo)致上肢末端殘障的人來說，即使是最基本的動(dòng)作，比如喝水、吃飯，都存在極大的困難。如何使之拿取并精準(zhǔn)操控物體，一直以來都是最重要的挑戰(zhàn)之一。

輔助機(jī)器人技術(shù)一直是重點(diǎn)研究方向。在輪椅上安裝機(jī)器人手臂后，可以增強(qiáng)使用者的獨(dú)立感，最多可以節(jié)省41%的必要人為護(hù)理時(shí)間，但是能讓機(jī)器人手臂實(shí)時(shí)適應(yīng)使用者和周圍環(huán)境的部件十分昂貴，普通人可望而不可即。

Intel神經(jīng)擬態(tài)研究芯片“Loihi”具備實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)能力，可以執(zhí)行自適應(yīng)控制，增強(qiáng)機(jī)器人手臂的功能性，同時(shí)采用高性價(jià)比的零部件，可以將成本降低10倍以上。

另外，Loihi的能效最高可達(dá)通用芯片的1000倍，因此設(shè)備可以避免頻繁充電，更適合日常使用。

目前，以色列開放大學(xué)、阿林醫(yī)院的研究人員已經(jīng)開發(fā)了用于產(chǎn)品測(cè)試的機(jī)器人手臂，下一步將建立控制手臂的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，采用ABR公司開發(fā)的“反復(fù)糾錯(cuò)驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)控制分層算法”(REACH)作為基礎(chǔ)，與神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算結(jié)合后，可以讓設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的機(jī)器人手臂以復(fù)雜的路徑進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，比如手寫單詞和數(shù)字，而且錯(cuò)誤率更低。

算法工作完成后，研究團(tuán)隊(duì)將把新模型部署到Intel的神經(jīng)擬態(tài)硬件上，并測(cè)試機(jī)器人手臂的功能，再經(jīng)過改進(jìn)后將進(jìn)入臨床測(cè)試、評(píng)估階段，服務(wù)對(duì)象是阿林醫(yī)院需要使用電動(dòng)輪椅和患有上肢運(yùn)動(dòng)損傷的病人。

如果項(xiàng)目獲得成功，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃探索輔助機(jī)器人手臂的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以及自適應(yīng)控制技術(shù)在柔性制造和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用。

Intel神經(jīng)擬態(tài)研究芯片Loihi不斷取得重大突破，今年3月份就具備了“嗅覺”，可以在明顯噪聲和遮蓋的情況下學(xué)習(xí)和識(shí)別危險(xiǎn)化學(xué)品，而且只需單一樣本就能識(shí)別一種氣味。

隨后，Intel還完成了迄今規(guī)模最大、性能最強(qiáng)的最新神經(jīng)擬態(tài)研究系統(tǒng)“Pohoiki Springs”，可提供1億個(gè)神經(jīng)元的計(jì)算能力，相當(dāng)于一個(gè)小型哺乳動(dòng)物大腦的規(guī)模。