Các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và Nvidia Research vừa phát triển một thuật toán mới mang tên cuTAMP, hứa hẹn tăng tốc đáng kể khả năng lập kế hoạch hành động của robot. Theo Interesting Engineering, công nghệ đột phá này cho phép robot hoàn thành các nhiệm vụ phức tạp chỉ trong vài giây.
Điểm mấu chốt của cuTAMP nằm ở việc tận dụng khả năng tính toán song song của bộ xử lý đồ họa (GPU). Thay vì phân tích từng phương án khả thi một cách tuần tự, thuật toán này có thể đồng thời đánh giá hàng nghìn lựa chọn, từ đó rút ngắn thời gian tìm ra giải pháp tối ưu.
William Shen, nghiên cứu sinh MIT đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu, nhấn mạnh tầm quan trọng của tốc độ trong môi trường công nghiệp. Theo MIT News, việc giảm thời gian lập kế hoạch từ vài phút xuống chỉ còn vài giây có thể giúp các doanh nghiệp tiết kiệm đáng kể chi phí.
Đóng gói hàng hóa là một ví dụ điển hình về độ phức tạp mà robot phải đối mặt. Chúng cần xem xét nhiều yếu tố như cách cầm nắm, căn chỉnh, tránh va chạm, thứ tự đóng gói và vô số ràng buộc khác. Phương pháp truyền thống, dựa trên việc lựa chọn ngẫu nhiên và kiểm tra từng giải pháp tiềm năng, thường tỏ ra kém hiệu quả.
cuTAMP giải quyết vấn đề này bằng cách kết hợp hai kỹ thuật mạnh mẽ: lấy mẫu và tối ưu hóa, thông qua nền tảng Cuda của Nvidia. Thay vì lấy mẫu ngẫu nhiên, thuật toán tập trung vào các giải pháp tiềm năng, có khả năng đáp ứng các ràng buộc của nhiệm vụ, từ đó nâng cao chất lượng của các lựa chọn.
Sau đó, cuTAMP tiến hành đánh giá từng giải pháp dựa trên các tiêu chí như khả năng tránh va chạm, đáp ứng các ràng buộc về chuyển động và nhiệm vụ. Quá trình cập nhật và lọc lựa chọn diễn ra liên tục cho đến khi tìm ra một kế hoạch khả thi và tối ưu.
Nhóm nghiên cứu cho biết việc tận dụng sức mạnh của GPU giúp cuTAMP vượt trội so với CPU trong các tính toán song song. Hệ thống có thể lấy mẫu và tối ưu hóa hàng trăm, thậm chí hàng nghìn giải pháp cùng lúc, mang lại hiệu suất vượt trội.
Trong các thử nghiệm mô phỏng đóng gói, cuTAMP đã nhanh chóng xác định các kế hoạch thành công chỉ trong vài giây, trong khi các lập trình viên truyền thống cần nhiều thời gian hơn đáng kể. Khi triển khai thực tế trên cánh tay robot, thuật toán cũng cho kết quả ấn tượng, chỉ mất chưa đầy 30 giây.
Các nhà nghiên cứu cho biết cuTAMP đã được thử nghiệm thành công trên cả cánh tay robot tại MIT và robot hình người tại Nvidia. Ưu điểm nổi bật của thuật toán là không yêu cầu dữ liệu huấn luyện như các hệ thống học máy, cho phép giải quyết các vấn đề hoàn toàn mới mà không cần kinh nghiệm trước đó.
Tính linh hoạt của cuTAMP cũng là một điểm cộng lớn. Ngoài hoạt động đóng gói, thuật toán có thể được mở rộng để thực hiện các nhiệm vụ khác như sử dụng công cụ. Nhóm nghiên cứu đang hướng tới việc tích hợp các mô hình ngôn ngữ và thị giác, cho phép robot diễn giải và thực hiện kế hoạch dựa trên các lệnh thoại tự nhiên từ người dùng, mở ra tiềm năng hợp tác giữa người và robot một cách trực quan và hiệu quả hơn.
Admin
Nguồn: VnExpress
