Los sistemas informáticos actuales tienen dispositivos de almacenamiento y procesamiento de datos separados, lo que los hace ineficaces para el procesamiento de datos complejos como la IA. Un equipo de investigación de KAIST ha desarrollado un sistema integrado basado en la memoria sobre cómo nuestro cerebro procesa la información. Ahora está listo para su aplicación en una variedad de dispositivos, incluidas cámaras de seguridad inteligentes, que pueden identificar rápidamente actividades sospechosas sin depender de servidores remotos en la nube y dispositivos médicos que pueden capturar datos de salud en tiempo real.
KAIST (presidente Kwang Hyung Lee) anunció el 17 de enero que el equipo de investigación conjunto del profesor Shin Hyun Choi y el profesor Young-Gyu Yoon de la Escuela de Ingeniería Eléctrica ha desarrollado un chip informático ultrapequeño basado en semiconductores neuromórficos de próxima generación. Puede aprender por sí solo y corregir errores.
La característica especial de este chip informático es que puede aprender y corregir errores causados por características no ideales que eran difíciles de resolver en los dispositivos neuromórficos existentes. Por ejemplo, al procesar una transmisión de video, el chip aprende automáticamente a separar un objeto en movimiento del fondo y mejora en esta tarea con el tiempo.
Esta capacidad de autoaprendizaje se ha demostrado en el procesamiento de imágenes en tiempo real al lograr una precisión comparable a simulaciones por computadora ejemplares. El principal logro del equipo de investigación es haber completado un sistema que es a la vez fiable y práctico más allá del desarrollo de componentes similares al cerebro.
El equipo de investigación ha desarrollado el primer sistema integrado basado en memristores del mundo que puede adaptarse rápidamente a los cambios ambientales, presentando una solución innovadora que supera las limitaciones de la tecnología actual.
En el centro de esta innovación se encuentra un dispositivo semiconductor de próxima generación llamado memristor*. Las propiedades de resistencia variable de este dispositivo pueden cambiar el papel de las sinapsis en las redes neuronales y pueden usarse para almacenar datos y realizar cálculos similares a los de nuestras células cerebrales simultáneamente.
*Memristor: combinación de memoria y resistencia, un dispositivo eléctrico de próxima generación cuyo valor de resistencia está determinado por la cantidad y dirección de la carga que ha fluido previamente entre dos terminales.
El equipo de investigación diseñó un memristor altamente confiable que puede controlar con precisión los cambios de resistencia y desarrolló un sistema eficiente que elimina procesos de compensación complejos mediante el autoaprendizaje. Este estudio es importante porque ha verificado experimentalmente la viabilidad de comercializar un sistema integrado basado en semiconductores neuromórficos de próxima generación que admita el aprendizaje y la inferencia en tiempo real.
La tecnología revolucionará la forma en que se utiliza la inteligencia artificial en los dispositivos cotidianos, permitiendo que las tareas de IA se procesen localmente sin depender de servidores remotos en la nube, lo que las hará más rápidas, más protegidas de la privacidad y se ahorrará más energía.
“Este sistema es como un espacio de trabajo inteligente donde todo está al alcance de la mano en lugar de ir y venir entre escritorios y archivadores”, explicaron los investigadores de KAIST Hakcheon Jeong y Seungjae Han, quienes dirigieron el desarrollo de la tecnología. “Es similar a la forma en que nuestro cerebro procesa la información, donde todo se procesa eficientemente en un solo lugar”.
Los resultados de la investigación, realizada con Hakcheon Jeong y Seungjae Han, coautor del Programa Integrado de Maestría y Doctorado de la Escuela de Ingeniería Eléctrica KAIST, se publicaron en línea en enero en la revista académica internacional Nature Electronics. 8, 2025.
Esta investigación fue apoyada por el Proyecto de Desarrollo de Tecnología de Semiconductores Inteligentes de Próxima Generación, el Proyecto de Nuevo Investigador Excelente y el Proyecto de Desarrollo de Tecnología Central de Semiconductores AI PIM de la Fundación Nacional de Investigación de Corea y el Proyecto de Apoyo a la Investigación y el Desarrollo del Instituto de Investigación en Electrónica y Telecomunicaciones. Planificación y Evaluación de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones.
