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 (26) Další článek: Business je business. Samsung začíná prodávat vlastní čipsety konkurenci

Témata článku: Video, Technologie, Týden mobilně, Mobilní procesory, Studie, VUT, Celé zařízení, Slavkov u Brna, Energie, Česká republika, Významný výrobce, Algoritmus, Doktor, Obvod, Největší firma, Velké množství, Mobilní zařízení, Běžný počítač, Drobná chyba, Praktické využití, Počítání, Procesor, Zajímavý projekt, Malý počet, Český student


Určitě si přečtěte

Máme eSIM v hodinkách. Podívejte se, jak probíhala instalace

Máme eSIM v hodinkách. Podívejte se, jak probíhala instalace

** Konec teorie, často skloňovaná eSIM se v ČR konečně dostává do praxe ** eSIM jsme si poprvé vyzkoušeli u LTE verze hodinek Samsung Galaxy Watch (46mm) ** Jak eSIM vypadá, a jak probíhá její samotná „instalace“?

Martin Chroust | 45

RECENZE: Samsung Galaxy J6 je základ pro nenáročné. Vyčnívá jen AMOLED

RECENZE: Samsung Galaxy J6 je základ pro nenáročné. Vyčnívá jen AMOLED

** Otestovali jsme nový model spadající do nejnižší řady Galaxy J ** Část funkcí si bere od Galaxy A6, kovové tělo však nahradil kvalitní plast ** I tak se ale novinka prodává za 6 500 Kč. Není to trochu moc?

Martin Chroust | 5

Vybrali jsme 11 smartphonů s nejvýhodnějším poměrem ceny a výkonu

Vybrali jsme 11 smartphonů s nejvýhodnějším poměrem ceny a výkonu

** Hledáme smartphone, který nestojí jmění, ale přitom je kvalitní ** Podle hlediska ceny a výkonu jsme vybrali 11 nejvýhodnějších modelů ** Připravte si šest až čtrnáct tisíc korun

Jan Láska | 56

RECENZE: Motorola One — iPhone X s Androidem One

RECENZE: Motorola One — iPhone X s Androidem One

** Střední třída bez zastaralých řešení ** Povedený design dává svou inspiraci hodně najevo ** Zajímavá alternativa, pokud vás Nokie neoslovují

Martin Herodek | 17

RECENZE: Huawei Nova 3i — když se po hvězdě zrodí i hvězdička

RECENZE: Huawei Nova 3i — když se po hvězdě zrodí i hvězdička

** Levnější odvozenina od Huawei Nova 3 má jen málo ústupků ** Zařadila se však do plného rybníka konkurence, včetně té vlastní ** Doufejme, že jí to nesrazí vaz, jedná se o povedený smartphone

Jakub Vrbacký | 31