Científicos crean una cámara que reconoce objetos sin electricidad

Científicos de la Universidad de Princeton y la Universidad de Washington han presentado una cámara para visión artificial que utiliza luz en lugar de electricidad. La tecnología, basada en metasuperficies, promete revolucionar los sistemas de inteligencia artificial al permitir el reconocimiento instantáneo de objetos con un consumo mínimo de energía.

La investigación comenzó con el estudio de las metasuperficies, materiales ultradelgados con nanoestructuras capaces de manipular la luz sin necesidad de lentes tradicionales. En lugar de los convencionales elementos de vidrio o plástico, el equipo aplicó 50 capas de meta-lentes, trasladando gran parte de la carga computacional a la propia óptica. Estas diminutas lentes funcionan como una red neuronal óptica, procesando imágenes a una velocidad 200 veces superior a los métodos tradicionales.

(Universidad de Princeton)

Uno de los hallazgos clave fue darse cuenta de que la cámara no necesita recrear una imagen exacta del mundo circundante para funcionar eficazmente. En su lugar, las meta-lentes filtran los datos ópticos, destacando características esenciales como los bordes de los objetos, las diferencias entre áreas claras y oscuras, y elementos imperceptibles para el ojo humano. De este modo, el ordenador recibe información previamente procesada, lo que acelera las tareas de clasificación.

El método desarrollado por los científicos permite realizar cálculos ultrarrápidos con un consumo energético mínimo. A diferencia de las redes neuronales tradicionales, que requieren numerosas operaciones matemáticas, el sistema analiza la imagen en el momento en que la luz atraviesa las metasuperficies. Esto permite procesar la imagen completa sin necesidad de aplicar múltiples filtros a píxeles individuales.

Este principio de funcionamiento es similar al de algunos animales, como los camarones mantis o las sepias, cuyos ojos pueden analizar la polarización de la luz, algo imposible para la óptica convencional. Los investigadores creen que la combinación de procesos de hardware y computación, inspirada en la naturaleza, podría conducir al desarrollo de sistemas de visión artificial más eficientes.

(Universidad de Princeton)

Actualmente, la tecnología se encuentra en fase de prototipo y se ha aplicado con éxito a una tarea específica. Sin embargo, su potencial abarca una amplia variedad de aplicaciones, incluidas las tecnologías autónomas, el diagnóstico médico y los dispositivos de realidad aumentada.