Zelfrijdende auto’s en moderne auto’s met rijassistentie gebruiken meerdere camera’s en lasers (LiDAR) die voortdurend beelden maken van alles om hen heen. Die beelden moeten razendsnel worden geanalyseerd door krachtige computers. Deze krachtige computers bevinden zich vaak niet in de auto’s zelf, waardoor beelden via een internetverbinding moeten worden doorgestuurd. Dat gebeurt wel zestig keer per seconde.
Zo vaak en zoveel data heen en weer sturen kost bakken met energie, maar is wel nodig. Als je de auto zelf wil laten ‘nadenken’, moet elke zelfrijdende auto een krachtige computer aan boord hebben. Naast dat dat veel energie kost, maakt het de auto ook nog eens onnodig zwaar. Dat moet toch anders kunnen? Deze vraag staat centraal in de ontwikkeling van snelle, betrouwbare autonome voertuigen.
Slimme sensoren voor sneller reageren in zelfrijdende auto’s
Onderzoekers van de Universiteit Twente werken precies aan dat idee. Sjoerd van den Belt is promovendus en werkt aan nieuwe hardware waarmee slimme apparaten hun omgeving kunnen begrijpen en daarop reageren, zonder al die energieverslindende datastromen.
Neem een gewone camera: die maakt elke seconde tientallen of zelfs honderden volledige beelden. Een enorme hoeveelheid data, terwijl er in veel van die beelden weinig verandert. Een nieuwe generatie sensoren werkt anders. Die legt niet elk beeld vast, maar alleen de veranderingen: een plotselinge beweging, een auto die het beeld in rijdt, een persoon die oversteekt.
“Een event camera reageert alleen op verandering, net als onze ogen,” legt Van den Belt uit. Door die biologisch geïnspireerde manier van kijken hoeven computers veel minder te rekenen. En dat betekent: minder energieverbruik en apparaten die ook zonder internetverbinding slim kunnen blijven. Door alleen relevante veranderingen te verwerken, ontstaat real-time detectie met veel minder data. “Je hebt veel minder data om te verwerken, dus kun je met veel minder energie net zo snel reageren.”
Energiezuinige AI-hardware voor autonome systemen
Van den Belt werkt aan energie-efficiënte AI die slim gebruikmaakt van zulke camera’s. Hij onderzoekt hoe computers niet langer alles berekenen, maar alleen reageren wanneer dat nodig is. “Een gewone camera stuurt voortdurend beelden van miljoenen pixels naar een processor,” zegt hij. “Wij willen dat de hardware zelf leert wat belangrijk is en de rest negeert.”
Om dat mogelijk te maken, werken Twentse onderzoekers aan iets wat bijna sciencefiction lijkt: kunstmatige intelligentie letterlijk in de hardware bouwen. In plaats van software die berekeningen uitvoert, maken zij een AI-chip die alleen energie gebruikt wanneer er iets beweegt. Deze chip zelf leert herkennen wat belangrijk is en wat niet. Dit sluit aan bij de groeiende trend richting edge-AI en energiezuinige hardware voor autonome voertuigen.
“Als we AI dichter bij de sensor brengen, hoeven we geen gigantische datacenters meer te gebruiken,” zegt Van den Belt. “Dat scheelt energie en maakt de technologie betrouwbaarder.” Zo reageert de zelfrijdende auto van de toekomst met topsnelheid.Van den Belt werkt aan energie-efficiënte AI die slim gebruikmaakt van zulke camera’s. Hij onderzoekt hoe computers niet langer alles berekenen, maar alleen reageren wanneer dat nodig is. “Een gewone camera stuurt voortdurend beelden van miljoenen pixels naar een processor,” zegt hij. “Wij willen dat de hardware zelf leert wat belangrijk is en de rest negeert.”
Om dat mogelijk te maken, werken Twentse onderzoekers aan iets wat bijna sciencefiction lijkt: kunstmatige intelligentie letterlijk in de hardware bouwen. In plaats van software die berekeningen uitvoert, maken zij een AI-chip die alleen energie gebruikt wanneer er iets beweegt. Deze chip zelf leert herkennen wat belangrijk is en wat niet. Dit past binnen de bredere ontwikkeling van energiezuinige AI en edge-AI, waarbij verwerking dichter bij de sensor plaatsvindt.
“Als we AI dichter bij de sensor brengen, hoeven we geen gigantische datacenters meer te gebruiken,” zegt Van den Belt. “Dat scheelt energie en maakt de technologie betrouwbaarder.” Zo reageert de zelfrijdende auto van de toekomst met topsnelheid en blijft het systeem efficiënt en robuust, zelfs zonder constante internetverbinding.
