Los dispositivos sensores basados ​​en Memristor generan señales eléctricas biológicamente similares que imitan a las que se encuentran en el cerebro para mejorar el procesamiento de datos.

Las neuronas sensoriales son sorprendentes en su capacidad para recopilar, integrar y refinar grandes cantidades de datos. Son un ejemplo eficiente de cómo la tecnología de sensores y el procesamiento de datos se pueden combinar en la misma unidad informática.

Aunque los sistemas de IA tienen como objetivo imitar estos procesadores, los sensores artificiales actuales solo pueden recopilar datos sensoriales y luego deben transmitirlos a unidades informáticas separadas para su procesamiento. Esto crea una gran cantidad de datos redundantes al final y puede provocar retrasos en la transmisión de datos. En este contexto, los elementos de hardware que funcionan como las neuronas sensoriales del cerebro podrían ayudar a superar este cuello de botella.

En un artículo reciente en Sistemas inteligentes avanzadosYuchao Yang y sus colegas de la Universidad de Pekín han demostrado que tales estructuras similares a las del cerebro con capacidades cognitivas y computacionales combinadas se pueden construir utilizando un dispositivo llamado memristor, un dispositivo de almacenamiento electrónico teorizado por primera vez en 1971 en el que la resistencia eléctrica se puede programar y almacenar, incluso si el dispositivo está desconectado de la fuente de alimentación.

Al igual que una neurona, los memristores pueden cambiar su resistencia en respuesta a estímulos eléctricos externos. Por ejemplo, si el voltaje aplicado excede un valor fijo, la corriente aumenta repentinamente y el memristor cambia a baja resistencia. Si el voltaje aplicado cae por debajo de cierto valor, la corriente disminuye repentinamente y automáticamente vuelve a ser de alta resistencia.

Es esta capacidad de cambio de resistividad la que puede explotarse para generar oscilaciones eléctricas biológicamente similares para construir un sistema de hardware que imite las capacidades combinadas de procesamiento sensorial del cerebro..

En el estudio, el equipo pudo construir un sistema basado en memristor que puede detectar varios cambios de presión o entradas de temperatura y convertirlos en señales. Esto permite que las señales tradicionalmente separadas se fusionen físicamente en la misma unidad capaz de detectar patrones combinados de presión y temperatura. Esto crea un sistema sensorial multimodal que no solo puede percibir y transformar señales físicas en tiempo real, sino también procesar múltiples entradas en la misma unidad.

Esto representa un avance significativo en los sistemas de sensores artificiales basados ​​en memristor y podría facilitar aplicaciones potenciales en tecnologías de interacción hombre-máquina, neurorrobótica y piel electrónica, allanando el camino para sistemas de hardware verdaderamente inteligentes.

Referencia: Q. Duan, et al., Neuronas multisensoriales artificiales con percepción háptica y de temperatura fusionada para computación multimodal en el sensor, Sistemas inteligentes avanzados, 2022, DOI:10.1002/aisy.202200039

Crédito de la imagen de la característica: Moritz Kindler en Unsplash

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