वाटरलू विश्वविद्यालय की एक अंतःविषय अनुसंधान टीम ऐसी प्रणालियों का निर्माण कर रही है जो स्वायत्त वाहन (एवी) प्रौद्योगिकी में उपयोग किए जाने वाले कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क की शक्ति दक्षता और प्रदर्शन में सुधार करने के लिए मानव मस्तिष्क की नकल करती हैं।
स्व-चालित कारों को नेविगेट करना चाहिए, निर्णय लेना चाहिए और बदलते परिवेश में वास्तविक समय में प्रतिक्रिया देनी चाहिए, और जबकि कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) ने इस क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति की है, सड़क सुरक्षा एक चिंता का विषय बनी हुई है। एक एवी जटिल कार्य कैसे करता है, जैसे कि किसी गंभीर स्थिति पर उसकी प्रतिक्रिया को बेहतर बनाने के लिए, उसके एआई सिस्टम को बहुत अधिक कंप्यूटिंग शक्ति की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। वाहन की बैटरी पर यह बढ़ी हुई खपत इसकी ड्राइविंग रेंज को प्रभावित कर सकती है।
सिस्टम डिज़ाइन इंजीनियरिंग और दर्शनशास्त्र विभाग में संयुक्त रूप से नियुक्त प्रोफेसर डॉ. क्रिस एलियास्मिथ, वाटरलू के कम्प्यूटेशनल न्यूरोसाइंस रिसर्च ग्रुप (CNRG) का नेतृत्व करते हैं जो अधिक कुशल और शक्तिशाली कृत्रिम सिस्टम बनाने के लिए मानव मस्तिष्क के कार्य की नकल करने पर ध्यान केंद्रित करता है।
एलियास्मिथ कहते हैं, “मस्तिष्क अब तक की सबसे अच्छी स्वायत्त प्रणाली है जिसे हम जानते हैं।” “यह केवल लगभग 20 वाट का उपयोग करके बेजोड़ बिजली दक्षता के साथ काम करता है। कंप्यूटर स्मार्ट हैं और चैटजीपीटी जैसे एआई भाषा मॉडल बहुत ही मानव जैसे हैं, लेकिन वे कम से कम 1000 गुना अधिक बिजली का उपयोग करते हैं, जो उन्हें व्यापक मोबाइल उपयोग के लिए अव्यावहारिक बनाता है।
एलियास्मिथ कहते हैं, “अगर हम वह ले सकें जो मस्तिष्क स्वाभाविक रूप से करता है और इसे एवी पर लागू कर सकते हैं, तो हम स्वायत्त कारें बना सकते हैं जो न केवल तेज़ और बेहतर सोचती हैं बल्कि बैटरी पावर भी बचाती हैं, जिससे बेहतर समग्र प्रदर्शन होता है।”
अधिक स्मार्ट, सुरक्षित कारों का निर्माण
मर्सिडीज बेंज के सहयोग से, सीएनआरजी स्वायत्त वाहन प्रौद्योगिकी को सुरक्षित और अधिक कुशल बनाने के लिए अपनी न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग विशेषज्ञता – मस्तिष्क कैसे काम करता है, की नकल करने के लिए डिज़ाइन किए गए सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर विकास को डिजाइन और विकसित करेगा – लागू करेगा। यह सहयोग सामाजिक, आर्थिक, तकनीकी, स्वास्थ्य और स्थायी प्रभाव के लिए सार्थक उद्योग और अनुसंधान साझेदारी बनाने की विश्वविद्यालय की प्रतिबद्धता को उजागर करता है।
एवी सिस्टम “दृश्य समझ” जैसे जटिल कार्यों से जूझते हैं, जिसके बारे में एलियास्मिथ बताते हैं कि शारीरिक भाषा और आंखों के संपर्क का उपयोग यह समझने के लिए किया जाता है कि कोई पैदल यात्री सड़क पार करने वाला है या नहीं। सिमुलेशन और न्यूरोमॉर्फिक तकनीक का उपयोग करके, प्रयोगशाला सिस्टम की धारणा, भविष्यवाणी और नियंत्रण सुविधाओं को बढ़ाएगी, जिससे उसके पर्यावरण को पढ़ने और उस पर सही ढंग से प्रतिक्रिया करने की क्षमता में सुधार होगा।
एलियास्मिथ कहते हैं, “न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटरों का उपयोग करने वाले हमारे शोध ने सटीकता की हानि के बिना नियंत्रण और धारणा कार्यों को करने के लिए आवश्यक शक्ति की मात्रा में 10 से 100 गुना की कमी का प्रदर्शन किया है, और अक्सर सुधार के साथ।”
“हमारा मानना है कि ये और अन्य लाभ, जैसे बढ़ी हुई जवाबदेही, पूरी तरह से स्वायत्त ड्राइविंग सिस्टम के पैमाने पर होंगे, जिससे वे बहुत कम बिजली का उपयोग करते हुए अधिक मजबूत और अंततः सुरक्षित हो जाएंगे।”
सड़क पर और सड़क से हटकर नवाचार
न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग में एलियास्मिथ का काम जटिल चुनौतियों को हल करने के लिए वाटरलू के अंतःविषय और दूरदर्शी दृष्टिकोण का उदाहरण देता है। उनका शोध एवी से परे घरेलू उपकरणों और पहनने योग्य वस्तुओं जैसे क्षेत्रों तक फैला हुआ है, जो न्यूनतम ऊर्जा खपत के साथ जटिल कार्यों को करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। उनकी स्पिन-ऑफ कंपनी, एप्लाइड ब्रेन रिसर्च (एबीआर), दुनिया की पहली एआई चिप विकसित कर रही है जो बेहद कम शक्ति पर पूर्ण शब्दावली भाषण पहचान का समर्थन कर सकती है।
एलियास्मिथ कहते हैं, “एक रसोई उपकरण की कल्पना करें जो चिकन को डीफ़्रॉस्ट करने या ओवन को पहले से गरम करने के लिए अनिर्धारित, प्राकृतिक आवाज़ के आदेशों का जवाब देता है।” “या किसी डिस्कनेक्टेड डिवाइस के साथ बातचीत करना, जैसे वर्चुअल रियलिटी हेडसेट, उसी तरह जैसे आप किसी व्यक्ति के साथ करते हैं – यह सब आज के एआई सिस्टम के लिए आवश्यक शक्ति का एक अंश उपयोग कर रहा है।
“सीएनआरजी लैब और एबीआर दोनों न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग के रोमांचक अनुप्रयोगों पर काम कर रहे हैं जो दुनिया में हमारे रहने और घूमने के तरीके को बदल देंगे। मानव मस्तिष्क अद्भुत तकनीक है – क्यों प्रयास करें और पहिए का पुन: आविष्कार करें'”
चार्लोट डेंबी
