Un equipo de investigación de China ha creado un sensor que genera tokens para IA tan pronto como se detecta luz, eliminando una larga cadena de pasos que consumen energía en los que suelen depender los sistemas de cámara típicos. El dispositivo, conocido como LightTok, integra las funciones de un convertidor analógico-digital, un búfer de memoria y una unidad de cálculo en un solo chip.
El equipo, liderado por Miao Feng de la Universidad de Nanjing, del Instituto de Inteligencia Inspirada en el Cerebro, publicó el trabajo el 19 de agosto en la revista Nature Sensors. El diseño de LightTok toma la luz en bruto que llega a un píxel y la transforma directamente en un formato que los modelos de IA pueden leer, sin los pasos intermedios que desperdician la mayor parte de la energía de un sensor.
Cómo Funcionaba Anteriormente Un Sensor
Un sensor de cámara recoge luz y un convertidor analógico-digital la transforma en píxeles. La información permanece temporalmente en la memoria antes de ser dividida en piezas más pequeñas en un chip aparte —como cortar una fotografía en una cuadrícula de compartimentos cuadrados— para que cada pieza pueda ser transformada en un token para que un modelo de IA pueda trabajar con él.
Según un estudio en el que otros académicos se han basado, un convertidor analógico-digital representa el 66% del uso de energía de un sensor de imagen en promedio. Desplazar el procesamiento de datos del chip a la nube solo agrava el problema de la energía.
El Chip Que Evita la Fila
LightTok combina detección, memoria y cálculo en un solo paso, comprimiendo lo que de otro modo serían cinco fases distintas en una sola operación. Los investigadores construyeron su matriz con un fototransistor de puerta flotante de disulfuro de molibdeno de una sola capa, un enfoque que puede detectar la luz, registrar lo que detectó y luego usar esa información para un cálculo.
El disulfuro de molibdeno es un material 2D que reacciona bien a la luz y puede cultivarse en láminas de un átomo de grosor. El fototransistor convierte los fotones entrantes en una corriente eléctrica, mientras que la puerta flotante retiene una carga eléctrica en lugar de dejar que desaparezca después de que la luz se va.
Xinhua informó que Liang Shi-Jun, un profesor de física en la Universidad de Nanjing, describió el chip como uno que elimina el movimiento de datos por completo, lo cual es la principal fuente de desperdicio de energía. El dispositivo recibe luz y da tokens — de ahí el nombre «LightTok».
Los Números En La Página
Los investigadores informaron en su estudio que, durante las pruebas, LightTok alcanzó una precisión del 87.3% en el reconocimiento de imágenes, y lo hizo mientras era 10 veces más eficiente en el uso de energía a la hora de convertir luz en tokens que el proceso convencional de múltiples pasos.
El inconveniente es la resolución actual de la cámara, que se sitúa en tan solo 32 por 32 píxeles fotosensibles — muy por debajo de la calidad que ofrecen las cámaras de los teléfonos inteligentes actuales. Los investigadores argumentan que la tecnología puede ampliarse utilizando el proceso de fabricación de metal-óxido-semiconductor, el mismo método utilizado para fabricar chips en teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y sensores en drones.
Lo Que Dice Kumar Sokka
Kumar Sokka, quien lidera Acre Security, una empresa que proporciona detección en el mundo real para la infraestructura crítica, caracterizó el trabajo como una «demostración a pequeña escala». No participó en la investigación.
La dirección del procesamiento de señales en el punto de detección importa a cualquiera que trabaje en el mundo físico, explicó Sokka. Dijo que podría ser «un habilitador para la inteligencia artificial física omnipresente, y una inteligente, pero no es una cura para todo el problema», que es un cambio significativo en la forma en que se manejan los datos.
El Panorama General
Junto con otras investigaciones recientes sobre detección de inteligencia artificial eficiente desde el punto de vista energético, este trabajo está en línea. Un artículo describió cómo surgió un «Arcoíris en un chip» accidentalmente. Otro artículo detalló un chip de inteligencia artificial que imita el control motor en fracciones de segundo del cerebro humano, resolviendo problemas utilizando 10,000 veces menos cálculos.
La cifra clave son los ahorros de energía de LightTok en la producción de tokens, en una proporción de 10 a 1, aunque el límite de 32×32 actualmente mantiene el sistema como una prueba de concepto. Los investigadores señalan la fabricación estándar de chips como la vía para futuras ampliaciones, con un dron de escaneo de desastres como el caso de uso prometido.
«La luz entra, los tokens salen» — de ahí el nombre «LightTok».
El concepto es prometedor, al igual que su enfoque. El verdadero problema es si la ruta de producción puede cumplirlo, llevando la visión a drones y hardware autónomo.
Fuente: “Nuevo chip LightTok convierte la luz directamente en ‘tokens’ para IA — reduciendo el consumo de energía en drones y otras máquinas autónomas”, Live Science.
Recibe El Cuaderno.
Las mejores historias del día y cada veredicto nuevo, en español claro, en tu correo a las siete. Un correo al día, nada más.