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 información visual en el borde de las redes.
Publicado en Scientific Reports el 12 de mayo de 2025, el dispositivo innovador combina dos celdas solares sensibilizadas con colorantes que responden de manera diferente a diversas longitudes de onda de luz. A diferencia de las sinapsis artificiales optoelectrónicas convencionales que requieren fuentes de energía 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 en todo el 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", comenta el Dr. Ikuno. El equipo demostró las capacidades del dispositivo utilizándolo en un marco físico de computación de reservorio para reconocer diferentes movimientos humanos grabados en rojo, verde y azul, logrando una impresionante precisión del 82% al clasificar 18 combinaciones diferentes de colores y movimientos usando un solo dispositivo.
Las implicaciones de esta investigación se extienden a múltiples industrias. En vehículos autónomos, estos dispositivos podrían permitir un reconocimiento más eficiente de semáforos, señales de tránsito y obstáculos. En el sector salud, podrían alimentar dispositivos portátiles que monitorean signos 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 teléfonos inteligentes y visores de realidad aumentada con una vida útil de batería considerablemente mejorada y capacidades avanzadas de reconocimiento visual.
A medida que la computación en el borde sigue creciendo, y con Gartner pronosticando que el 75% de los datos empresariales se procesarán en el borde para 2025, innovaciones como esta sinapsis artificial autosuficiente serán cruciales para habilitar capacidades de IA en entornos con recursos limitados.