El Centro Tecnológico IKERLAN lidera el proyecto de investigación Horizon Europe NimbleAI, cuyo objetivo es crear “los ojos” de los dispositivos del internet de las cosas (IoT); es decir, conseguir que los sistemas de visión basados en la inteligencia artificial (IA) aprender ‘a ver’ cómo los humanos, y hacerlo además consumiendo extremadamente poca energía.
En este sentido, los vehículos autónomos, la industria 4.0, la asistencia sanitaria, la robótica, y la realidad virtual son el mercado objetivo principal para la tecnología NimbleAI, al tratarse de aplicaciones consolidadas en las que la visión artificial desempeña un papel fundamental.
Los “ojos” en los que trabajará IKERLAN, junto con otros Centros Tecnológicos, universidades y empresas líderes en el sector europeos, replicarán en un chip de silicio el funcionamiento de la retina y los procesos neurocognitivos que habilitan la visión humana. Estos sistemas, resultado de millones de años de evolución, se caracterizan por consumir energía únicamente en capturar y procesar datos visuales con alto contenido de información y permitir llevar a cabo tareas de gran complejidad de manera segura, como por ejemplo la conducción de vehículos.
En la retina humana, las células fotorreceptoras reaccionan sólo a cambios significativos de luz, y las neuronas en el cerebro que procesan la información visual consumen energía sólo cuando son estimuladas por las células fotorreceptoras en la retina o por otras neuronas activas. NimbleAI adoptará este funcionamiento biológico, basado ‘en eventos’ (activaciones de fotorreceptores y neuronas). Los procesadores tradicionales procesan datos de forma continua sin tener en cuenta el valor de la información que aportan los datos procesados, y por eso resultan energéticamente ineficientes.
Asimismo, NimbleAI utilizará los últimos avances en fabricación de chips 3D para integrar en un volumen de silicio el mayor número posible de fotorreceptores y neuronas artificiales, emulando la estructura 3D de un cerebro biológico.
Por otra parte, se espera que el chip diseñado en NimbleAI consuma apenas unas decenas de mW -casi mil veces menos que una bombilla LED- y emplee un área de silicio de tan sólo 50 mm2 -aproximadamente una cuarta parte del área de una moneda de un céntimo. Xabier Iturbe, coordinador del proyecto NimbleAI e investigador senior en IKERLAN, afirma que “NimbleAI pretende diseñar un chip neuromórfico que mejore la eficiencia energética y latencia de procesamiento IA respecto a la tecnología comercial actual en al menos 100 y 50 veces, respectivamente”.
Impacto en la industria y la investigación en Europa y Euskadi
En esta línea, NimbleAI contribuirá a reforzar la soberanía europea en semiconductores y a posicionar a Europa a la vanguardia de la actual revolución en tecnología neuromórfica. Adicionalmente, contribuirá a reducir la dependencia que los actuales dispositivos IoT tienen de la nube al estar capacitados para realizar procesamientos de los datos más avanzados (y demandantes) de manera local, lo que redundará a construir redes de IoT más sostenibles. Mitigar la transmisión de datos a la nube minimizará los riesgos de seguridad y reducirá los tiempos de respuesta – una cuestión crítica en aplicaciones como, por ejemplo, la conducción autónoma.
Y, más allá de la transferencia de los resultados a los agentes participantes en el proyecto en el corto plazo, dando lugar a nuevas generaciones de chips neuromórficos comerciales, en el largo plazo NimbleAI constituye una oportunidad para la industria vasca y también para la investigación en Euskadi.
