El I Matchmaking Day de MicroNanoSpain, una jornada concebida como punto de encuentro para el ecosistema español de los semiconductores, reunió a empresas, universidades, centros tecnológicos y organismos vinculados a la microelectrónica y los semiconductores.
Durante el encuentro, las entidades participantes presentaron algunas de las tecnologías y proyectos en los que están trabajando.
Entre ellos estuvo BEGI, una solución desarrollada por IKERLAN que se inspira en el sistema visual de los insectos para ayudar a robots y máquinas inteligentes a interpretar el movimiento de una forma más rápida, precisa y eficiente.
BEGI traslada a la visión artificial una idea inspirada en la biología: registrar solo lo que cambia para reaccionar antes y consumir menos energía.
IKERLAN, tecnología orientada a las necesidades de la industria
IKERLAN es un centro tecnológico que trabaja desde 1974 en la generación y transferencia de conocimiento hacia las empresas. Integrado en la Corporación MONDRAGÓN y miembro de la Basque Research and Technology Alliance, desarrolla soluciones dirigidas a sectores como la fabricación avanzada, la movilidad, la energía, la electrónica o la inteligencia artificial aplicada a la industria.
Esta conexión entre investigación e industria está muy presente en BEGI, un proyecto que combina sensores avanzados, microelectrónica y algoritmos para dar respuesta a uno de los grandes retos de la inteligencia artificial física: conseguir que las máquinas comprendan lo que sucede a su alrededor y reaccionen en tiempo real.
Una cámara que no necesita capturar imágenes completas
Las cámaras convencionales generan una sucesión de fotografías completas, aunque la mayor parte de la escena visual no haya cambiado. Como resultado, gran parte del tiempo y la energía empleada en procesar estos datos no es de utilidad.
BEGI utiliza un principio de funcionamiento diferente: su sensor neuromórfico registra únicamente las variaciones de intensidad luminosa que se producen en cada píxel como consecuencia del movimiento de los objetos, de forma similar al funcionamiento de los fotorreceptores de la retina.
Gracias a este funcionamiento, BEGI adquiere un volumen de datos mucho menor que una cámara convencional, reduciendo el consumo energético asociado a su procesamiento y pudiendo detectar movimientos extremadamente rápidos con una latencia de microsegundos.
Además, al funcionar cada píxel de manera independiente, evita buena parte del desenfoque que aparece al grabar objetos a gran velocidad y puede operar con diferentes niveles de luminosidad en distintas regiones de la escena.
Menos datos no significa menos información: en visión neuromórfica, puede significar precisamente la información que importa.
Inspiración en insectos para comprender el espacio
Desarrollado por IKERLAN, BEGI combina una matriz de microlentes con un sensor neuromórfico para capturar la dirección de la luz y percibir el mundo en 4D: posición (X, Y, Z) y tiempo. Inspirado en los ojos compuestos de los insectos, es un sistema pasivo, monocular y sin piezas móviles que estima de forma nativa la posición y el movimiento de los objetos en unidades métricas, sin necesidad de emitir luz al entorno.
Esta información métrica permite anticipar trayectorias, estimar tiempos de colisión, evitar obstáculos y garantizar interacciones seguras entre máquinas, personas y otros elementos en movimiento.
Además, su stack óptico configurable adapta el rango de trabajo desde unos pocos milímetros hasta varios metros, lo que hace de BEGI una solución versátil para aplicaciones industriales y de robótica autónoma.
Menos información para responder más rápido
Una de las principales ventajas competitivas de BEGI es su capacidad para procesar la información directamente en el propio dispositivo. El prototipo desarrollado por IKERLAN integra el sensor de visión neuromórfico con una arquitectura de procesamiento patentada basada en FPGA, optimizada para explotar las ventajas de la visión neuromórfica y minimizar la latencia y el consumo energético.
Esta tecnología se ha desarrollado en el marco del proyecto europeo NimbleAI, cuyo objetivo es impulsar una nueva generación de inteligencia artificial más eficiente basada en tecnología neuromórfica.
Como demostración, el equipo de IKERLAN utilizó un ventilador girando a aproximadamente 1.000 revoluciones por minuto. BEGI fue capaz de reconstruir en tiempo real la geometría 3D de las aspas y estimar con precisión su velocidad de giro, una tarea imposible para los sistemas de visión convencionales debido a la alta velocidad de rotación y extremadamente difícil incluso para cámaras de alta velocidad, cuyo enorme volumen de datos dificulta el procesamiento en tiempo real.
La ventaja práctica está en reaccionar con mayor rapidez utilizando muchos menos datos.
Para qué puede utilizarse esta tecnología
La visión neuromórfica puede desempeñar un papel relevante en el desarrollo de la denominada inteligencia artificial física, es decir, sistemas capaces de percibir el mundo real, tomar decisiones y actuar sobre él.
Entre sus posibles aplicaciones se encuentra la navegación de robots móviles y drones, que necesitan detectar obstáculos y anticipar movimientos. También puede resultar útil en vehículos autónomos, sistemas de asistencia a la conducción, brazos robóticos o maquinaria que trabaje junto a personas.
En la industria, BEGI podría facilitar la supervisión de componentes que se mueven a gran velocidad, el control de procesos de fabricación o la detección temprana de anomalías en motores, turbinas y otros elementos rotativos.
Su reducido consumo y su capacidad para procesar información localmente también pueden favorecer su incorporación a dispositivos autónomos con recursos energéticos limitados o requerimientos de privacidad.
La ventaja práctica se encuentra en poder reaccionar con mayor rapidez utilizando muchos menos datos. Esto se traduciría en robots más seguros, maquinaria industrial más eficiente y sistemas de percepción capaces de trabajar en condiciones en las que una cámara tradicional tendría dificultades.
De la investigación a nuevas soluciones industriales
BEGI se encuentra actualmente en fase de desarrollo y validación tecnológica. Su evolución hacia el mercado se basa en un modelo de co-desarrollo con empresas, que permitirá especializar la tecnología para distintos nichos de aplicación y acelerar su adopción industrial.
Su potencial ya ha sido reconocido por la industria. El informe Neuromorphic Computing, Memory and Sensing 2024 de Yole identifica a BEGI, el proyecto NimbleAI y la visión neuromórfica 3D como tecnologías disruptivas y sitúa su madurez para aplicaciones industriales a partir de 2027.
La investigación en sensores neuromórficos apunta a máquinas capaces de percibir el movimiento con una precisión y una eficiencia más cercanas a los sistemas biológicos.
A través de iniciativas como el I Matchmaking Day, MicroNanoSpain favorece el conocimiento y la conexión entre los agentes del ecosistema español de los semiconductores, dando visibilidad a capacidades que pueden convertirse en futuras colaboraciones, desarrollos industriales y aplicaciones con impacto en la sociedad.
Fotos propiedad de https://www.ikerlan.es/
