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La sinapsis artificial autosuficiente de Japón imita la visión del color humana

Investigadores de la Universidad de Ciencia de Tokio han desarrollado una revolucionaria sinapsis artificial autosuficiente capaz de distinguir colores con una precisión notable en todo el espectro visible. El dispositivo, que integra células solares sensibilizadas con colorante, genera su propia electricidad y puede realizar operaciones lógicas complejas sin circuitería adicional. Esta innovación aborda un desafío clave en la visión artificial, donde el procesamiento de datos visuales suele requerir un gran consumo de energía y potencia de cálculo.
La sinapsis artificial autosuficiente de Japón imita la visión del color humana

Un equipo de investigación liderado por el profesor asociado Takashi Ikuno de la Universidad de Ciencia de Tokio ha creado una sinapsis artificial que podría revolucionar la forma en que la inteligencia artificial procesa la información visual en el extremo de las redes.

Publicado en Scientific Reports el 12 de mayo de 2025, este dispositivo innovador combina dos células solares sensibilizadas con colorante que responden de manera diferente a distintas longitudes de onda de luz. A diferencia de las sinapsis artificiales optoelectrónicas convencionales, que requieren fuentes de alimentación externas, esta sinapsis genera su propia electricidad mediante conversión de energía solar, lo que la hace especialmente adecuada para aplicaciones de computación en el borde donde la eficiencia energética es crucial.

El sistema puede distinguir colores con una resolución de 10 nanómetros a lo largo del espectro visible, acercándose al nivel de discriminación del ojo humano. Presenta respuestas bipolares, generando voltaje positivo bajo luz azul y voltaje negativo bajo luz roja, lo que le permite realizar operaciones lógicas complejas sin necesidad de circuitos adicionales.

"Creemos que esta tecnología contribuirá a la realización de sistemas de visión artificial de bajo consumo con capacidades de discriminación de color cercanas a las del ojo humano", afirma el Dr. Ikuno. El equipo demostró las capacidades del dispositivo utilizándolo en un marco de computación de reservorio físico para reconocer diferentes movimientos humanos grabados en rojo, verde y azul, logrando una impresionante precisión del 82% al clasificar 18 combinaciones distintas de colores y movimientos utilizando un solo dispositivo.

Las implicaciones de esta investigación se extienden a múltiples sectores. En vehículos autónomos, estos dispositivos podrían permitir un reconocimiento más eficiente de semáforos, señales de tráfico y obstáculos. En el ámbito sanitario, podrían alimentar dispositivos wearables que monitorizan constantes vitales como los niveles de oxígeno en sangre con un consumo mínimo de batería. Para la electrónica de consumo, esta tecnología podría dar lugar a smartphones y visores de realidad aumentada con una autonomía de batería significativamente mejorada, manteniendo capacidades avanzadas de reconocimiento visual.

A medida que la computación en el borde sigue creciendo —con Gartner pronosticando que el 75% de los datos empresariales se procesarán en el borde para 2025—, innovaciones como esta sinapsis artificial autosuficiente serán clave para habilitar capacidades de IA en entornos con recursos limitados.

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