Theo báo cáo đăng trên tạp chí Nature Communications, một nhóm nhà khoa học quốc tế vừa phát triển hệ thống an toàn mới cho xe tự lái có khả năng phản ứng với nguy hiểm nhanh hơn cả não bộ con người.
Một trong những thách thức lớn của phương tiện tự hành hiện nay là độ trễ khi nhận diện và phản ứng với chướng ngại vật. Ví dụ, khi di chuyển ở tốc độ 80 km/h, xe tự lái thường mất khoảng 0,5 giây để phát hiện và xử lý tình huống, trong khi não người chỉ cần khoảng 0,15 giây.
Khoảng chênh lệch này khiến xe phải đi thêm gần 13 m trước khi bắt đầu phanh, làm tăng nguy cơ xảy ra va chạm.
Ngay cả những bộ vi xử lý hiện đại cũng gặp khó khăn khi phải phân tích hình ảnh độ phân giải cao theo thời gian thực để xác định vật thể đang di chuyển và hướng chuyển động của chúng. Vấn đề này không chỉ ảnh hưởng đến xe tự lái mà còn là rào cản với robot và thiết bị bay không người lái.
Để giải quyết bài toán này, các nhà nghiên cứu từ Trung Quốc đại lục, Hong Kong, Anh, Mỹ và Saudi Arabia đã phát triển một hệ thống xử lý mới mô phỏng cách mắt người hoạt động.
Phó giáo sư Gao Shuo, đến từ Đại học Hàng không Vũ trụ Bắc Kinh và là đồng tác giả nghiên cứu, cho biết phương pháp mới giúp tăng tốc độ xử lý thị giác máy tính lên tới 400%, vượt hiệu suất của con người trong khi vẫn duy trì, thậm chí cải thiện độ chính xác.
Thay vì xử lý toàn bộ khung hình, hệ thống mới chỉ tập trung vào các vật thể đang chuyển động khi phát hiện tình huống bất ngờ, tương tự cơ chế phản xạ của thị giác con người.
Cốt lõi của công nghệ là một phần cứng hoạt động theo nguyên lý “lọc trước – xử lý sau”, dựa trên mảng bóng bán dẫn khớp thần kinh hai chiều có độ nhạy cao với chuyển động.
Con chip này có thể phát hiện sự thay đổi hình ảnh chỉ trong khoảng 100 micro giây, lưu trữ thông tin chuyển động trong hơn 10.000 giây và vận hành hơn 8.000 chu kỳ mà không làm suy giảm hiệu suất.
Sau khi ghi nhận hình ảnh, hệ thống sẽ bỏ qua dữ liệu tĩnh, chỉ đánh dấu các vật thể đang chuyển động và chuyển những thông tin quan trọng sang thuật toán thị giác tiêu chuẩn để phân tích sâu hơn.
Các thử nghiệm trong nhiều kịch bản như xe tự lái, máy bay không người lái và cánh tay robot cho thấy tốc độ xử lý tăng gấp bốn lần so với các thuật toán hiện đại hiện nay.
Khả năng phát hiện nguy hiểm khi lái xe tăng hơn 213%, trong khi hiệu quả thao tác của robot tăng trên 740%.
Theo nhóm nghiên cứu, chỉ cần rút ngắn 0,2 giây thời gian phản ứng cũng có thể giúp giảm quãng đường phanh khoảng 4,4 m khi xe chạy ở tốc độ 80 km/h – khoảng cách đủ để quyết định việc xảy ra va chạm hay tránh được tai nạn.
“Chúng tôi kỳ vọng công nghệ này sẽ giúp xe tự lái phản ứng gần như ngay lập tức, từ đó nâng cao đáng kể mức độ an toàn trong những tình huống bất ngờ”, phó giáo sư Gao Shuo cho biết.
Bình luận
0