A IA é usada em uma série de aplicações úteis, como prever a vida útil de uma máquina por meio de suas vibrações, monitorar a atividade cardíaca de pacientes e incorporar capacidades de reconhecimento facial em sistemas de vigilância por vídeo. A desvantagem é que baseado em IA tecnologia geralmente requer muita energia e, na maioria dos casos, deve estar permanentemente conectado à nuvem, levantando questões relacionadas à proteção de dados, segurança de TI e uso de energia.
Os engenheiros do CSEM podem ter encontrado uma maneira de contornar esses problemas, graças a um novo sistema em chip que desenvolveram. Ele funciona com uma pequena bateria ou uma pequena célula solar e executa operações de IA na borda – ou seja, localmente no chip, e não na nuvem. Além disso, seu sistema é totalmente modular e pode ser adaptado a qualquer aplicação onde seja necessário processamento de sinais e imagens em tempo real, especialmente quando dados confidenciais estão envolvidos. Os engenheiros apresentarão seu dispositivo no prestigioso VLSI 2021 Circuits Simpósio em Kyoto em junho.
O chefe de pesquisa de sistema em chip do CSEM diz: “Quando nosso sistema é usado em aplicativos de reconhecimento facial, por exemplo, o primeiro acelerador responderá a perguntas preliminares como: Existem pessoas nas imagens? E em caso afirmativo, os rostos deles são visíveis? ”. Se nosso sistema for usado em reconhecimento de voz, o primeiro acelerador determinará se há ruído e se esse ruído corresponde a vozes humanas. Mas não consegue distinguir vozes ou palavras específicas - é aí que entra o segundo acelerador. ”
O segundo acelerador é um mecanismo de rede neural convolucional (CNN) que pode realizar essas tarefas mais complicadas - reconhecer rostos individuais e detectar palavras específicas - mas também consome mais energia. Essa abordagem de processamento de dados em duas camadas reduz drasticamente a necessidade de energia do sistema, já que na maioria das vezes apenas o primeiro acelerador está funcionando.
Como parte de sua pesquisa, os engenheiros aprimoraram o desempenho dos próprios aceleradores, tornando-os adaptáveis a qualquer aplicação em que o sinal baseado no tempo e o processamento de imagem sejam necessários. “Nosso sistema funciona basicamente da mesma maneira, independentemente do aplicativo”, diz o pesquisador. “Nós apenas temos que reconfigurar as várias camadas de nosso motor CNN.”
A inovação do CSEM abre a porta para uma geração totalmente nova de dispositivos com processadores que podem funcionar de forma independente por mais de um ano. Também reduz drasticamente os custos de instalação e manutenção de tais dispositivos e permite que sejam usados em locais onde seria difícil mudar o bateria.