Český student pracuje na technologii, která elektronice ušetří až 90 % energie

  • Brněnský student v diplomové práci popisuje přelomovou technologii.
  • Zanesením chyby do algoritmů má procesor ušetřit až 90 % energie.
  • Cesta k praktickému využití je ještě dlouhá.
Český student pracuje na technologii, která elektronice ušetří až 90 % energie

Z hlav českých studentů už vzešel nejeden nápad, který zaujal i významné investory ze zahraničí. V poslední době čeří vodu v moři zajímavých projektů Jiří Matyáš z brněnského VUT, který vymyslel, jak prodloužit výdrž baterií. Všimnou si ho významní výrobci smartphonů?

Na první pohled vypadá nápad 24letého Jiřího Matyáše jednoduše. Podle něj lze úpravou obvodu snížit spotřebu energie v mobilních a dalších zařízeních až o 90 %. Projekt stojí na předpokladu, že programy v obvodech v současnosti fungují až zbytečné přesně. Tvrdí, že úspory dosáhneme tím, když se v programu záměrně vytvoří malá chyba. Podle něj stačí zanést půlprocentní chybu, které si lidské oko ani nevšimne.

Klepněte pro větší obrázek
Jiří Matyáš z brněnského VUT zvítězil se svojí diplomkou v soutěži IT SPY

Drobné chyby člověk neodhalí

Displeje mobilů zobrazí miliony barev a procesor 60× za sekundu zcela přesně propočítává parametry každého pixelu. To neúměrně zatěžuje životnost baterie. „Lidské vnímání je omezené, člověk nerozpozná, zda je pigmentace na miliontém prvním, nebo druhém místě. Drobná chyba ve výpočtech barev tedy není lidským okem rozpoznatelná a uživatele zařízení nijak neomezuje. Cílem mého výzkumu je vyvinout digitální obvody, které budou počítat s určitou odchylkou, a tím ušetří energii. Lze to využít například při zpracování obrazu a zvuku, kde drobné chyby ve výpočtech nevadí,“ vysvětluje student. Energie by se podle Matyáše dala ušetřit také v neuronových sítích či zpracování signálu, multimédiích nebo při data miningu.

Úspěšná diplomka

A domněnka to není nijak slepá, jak potvrdil i Matyášův nedávný úspěch. Na problém se zaměřil ve své diplomové práci „Využití přibližné ekvivalence při návrhu přibližných obvodů“. Ta v konkurenci dalších téměř 2 000 diplomek z České a Slovenské republiky zvítězila koncem loňského roku v soutěži IT SPY.

Klepněte pro větší obrázek
Finalisté soutěže IT SPY.

S projektem mu pomohlo i zázemí Fakulty informačních technologií brněnského VUT. „Vyvinutá metoda je založená na evolučních algoritmech, které nová řešení hledají náhodné. V praxi to znamená, že výsledky dvou spuštění programu s naprosto stejným počátečním nastavením se mohou diametrálně lišit.“

„Aby bylo možné opravdu spolehlivě statisticky vyhodnotit výkonnost dané evoluční metody, je nutné provést velké množství experimentů. V jejich provádění nám velmi pomohl fakultní superpočítač, na němž je možné paralelně spustit více než tisíc evolučních běhů. Díky tomu jsme měli za pár hodin k dispozici výsledky, na které bychom při použití běžných počítačů museli čekat týdny,” popisuje Matyáš.

Tím, jak podobně snížit spotřebu baterií, se samozřejmě nezabývá pouze student pocházející ze Slavkova u Brna. „Na světě se tímto problémem zabývá několik desítek výzkumných skupin. Já jsem však první, kdo dokázal spojit dva přístupy a dosáhnout díky tomu zatím nejlepšího výsledku. Naše závěry jsme prezentovali například v Kalifornii,” uvádí Matyáš, který projektu věnuje zhruba dva roky a nemíní ho opustit ani v rámci svého doktorského studia. „Dále rozvíjím myšlenku přibližného počítání – snažíme se, aby naše metoda podporovala více druhů nejrůznějších obvodů, aby byla snadněji použitelná a také rychlejší,“ doplňuje.

Dočkáme se realizace?

Nyní však nastává otázka, zda se vůbec nápad dostane do praxe. Na první pohled revoluční technologie totiž skýtá několik otazníků. „Je to velice složitá otázka a nemyslím si, že by se na ni dalo více než velice rámcově odpovědět. Záleží to hlavně na tom, zda by se myšlenky ujal některý z velkých výrobců,” potvrzuje Matyáš.

Podle něj si v dnešní době pouze malý počet těch největších firem může dovolit vyvíjet ASIC obvody. Čili takové, které by bylo možné zákaznicky programovat. „Obvody je nutné je nutné vhodně integrovat do celého zařízení – nedají se využít jen tak samostatně. Vývoj nového hardwaru navíc stojí stále větší množství finančních prostředků, a protože zrychlování podle Moorova zákona už neplatí, výrobci se horko těžko snaží přinést zrychlení nebo další zlepšení, kvůli kterému by se do nového vybavení vyplatilo uživatelům investovat,“ vysvětluje Matyáš.

Matyášova práce může mít dopad v celosvětovém měřítku. Nikde však není psáno, že se zítra neobjeví nějaká jiná zázračná technologie, která půjde do praxe zavést jednodušeji.

Diskuze (34) Další článek: Patent LG ukazuje rozkládací telefon, ze kterého uděláte tablet. Displej se ohne

Témata článku: Video, Technologie, Neuronová síť, Energie, Týden mobilně, Slovensko, Výzkumná skupina, Poslední doba, Česká republika, Procesor, Loňský rok, Nedávný úspěch, Velký výrobce, První pohled, Provádění, Moore, Nové vybavení, Zajímavý projekt, Dnešní doba, Finanční prostředek, Nové řešení, Drobná chyba, Běžný počítač, Lidské oko, Největší firma


Určitě si přečtěte

Proč autopilot Tesly bourá? Test dává odpověď: může za to řidič!

Proč autopilot Tesly bourá? Test dává odpověď: může za to řidič!

** Britové otestovali Teslu v režimu autopilota ** Skončilo to nárazem Tesly do stojícího auta ** Kdo je na vině? Řidič

Karel Kilián | 55

Alan Turing: Genius, který matematicky stvořil počítač

Alan Turing: Genius, který matematicky stvořil počítač

Řešením matematického problému se dostal k modelu teoretického stroje, který nese jeho jméno a je základem logiky univerzálních počítačů.

Pavel Tronner | 56

15 věcí, které umí Windows 10, ale možná o nich vůbec nevíte

15 věcí, které umí Windows 10, ale možná o nich vůbec nevíte

** Systém Windows 10 umí spoustu užitečných drobností ** O mnoha praktických funkcích pravděpodobně ani nevíte ** Poznejte užitečné tipy, které se vám mohou hodit každý den

Vladislav Kluska | 33

Našli jsme 22 schopných internetových prohlížečů: Vyberte si, který vám nejvíc sedne

Našli jsme 22 schopných internetových prohlížečů: Vyberte si, který vám nejvíc sedne

** Není jen Chrome, Firefox, Edge či Opera. Na výběr máte mnohem více! ** Internetové prohlížeče se liší funkcemi, zaměřením i designem. Našli jsme 22 použitelných prohlížečů pro Windows ** Vyberte si prohlížeč, který vám bude nejvíce vyhovovat

Karel Kilián | 32

Blíží se Juno. Jeden z nejhezčích Linuxů pro normální lidi

Blíží se Juno. Jeden z nejhezčích Linuxů pro normální lidi

** Ubuntu a Fedora patří k nejpopulárnějším linuxovým OS pro desktop ** A pak je tu zástup dalších nebo jejich odvozenin ** Jedním z nich je Elementary OS, který se brzy dočká novinek

Jakub Čížek | 71


Aktuální číslo časopisu Computer

Kdy necháme řídit chytrá auta?

6 Wi-Fi Mesh systémů ve velkém testu

Srovnali jsme 7 sportovních kamer

Znáte pravidla pro létání s drony?