Nengo and Low-Power AI Hardware for Robust, Embedded Neurorobotics
Notice bibliographique
Résumé
In this paper we demonstrate how the Nengo neural modeling and simulation libraries enable users to quickly develop robotic perception and action neural networks for simulation on neuromorphic hardware using tools they are already familiar with, such as Keras and Python. We identify four primary challenges in building robust, embedded neurorobotic systems, including: 1) developing infrastructure for interfacing with the environment and sensors; 2) processing task specific sensory signals; 3) generating robust, explainable control signals; and 4) compiling neural networks to run on target hardware. Nengo helps to address these challenges by: 1) providing the NengoInterfaces library, which defines a simple but powerful API for users to interact with simulations and hardware; 2) providing the NengoDL library, which lets users use the Keras and TensorFlow API to develop Nengo models; 3) implementing the Neural Engineering Framework, which provides white-box methods for implementing known functions and circuits; and 4) providing multiple backend libraries, such as NengoLoihi, that enable users to compile the same model to different hardware. We present two examples using Nengo to develop neural networks that run on CPUs and GPUs as well as Intel’s neuromorphic chip, Loihi, to demonstrate two variations on this workflow. The first example is an implementation of an end-to-end spiking neural network in Nengo that controls a rover simulated in Mujoco. The network integrates a deep convolutional network that processes visual input from cameras mounted on the rover to track a target, and a control system implementing steering and drive functions in connection weights to guide the rover to the target. The second example uses Nengo as a smaller component in a system that has addressed some but not all of those challenges. Specifically it is used to augment a force-based operational space controller with neural adaptive control to improve performance during a reaching task using a real-world Kinova Jaco 2 robotic arm. The code and implementation details are provided, with the intent of enabling other researchers to build and run their own neurorobotic systems.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,026 | 0,005 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».