Nuestras tecnologías más últimas y más avanzadas, desde IA hasta IoT industrial, robótica vanguardia y automóviles autónomos, comparten problemas serios: consumo de energía masiva, capacidades limitadas de borde, alucinaciones del sistema y brechas de precisión serias.

Una posible opción está surgiendo en los Países Bajos. El país está desarrollando un ecosistema prometedor para la computación neuromórfica, que se podio en la neurociencia para aumentar la eficiencia y el rendimiento de TI. Se están invirtiendo miles de millones de euros en esta nueva forma de informática en todo el mundo. Los Países Bajos tienen como objetivo convertirse en un líder en el mercado reuniendo nuevas empresas, empresas establecidas, organizaciones gubernamentales y académicos en un ecosistema informático neuromórfico.

Una comisión holandesa al Reino Unido

En marzo, una delegación holandesa aterrizó en el Reino Unido para organizar un “Labor de innovación“Con representantes locales de tecnología y gobierno. TIC del sector superioruna ordenamiento respaldada por el gobierno holandés, dirigió la comisión, que buscaba robustecer y discutir el futuro de la computación neuromórfica en Europa y los Países Bajos.

Nos pusimos en contacto con Top Sector ICT, quien nos conectó con uno de sus colaboradores: el Dr. Johan H. Mentink, un habituado en física computacional en la Universidad de Radboud en los Países Bajos. El Dr. Mentink habló sobre cómo la computación neuromórfica puede resolver los desafíos de energía, precisión y eficiencia de nuestras arquitecturas informáticas actuales.

“Las computadoras digitales actuales utilizan procesos hambrientos de energía para manejar datos”, dijo el Dr. Mentink.

“El resultado es que algunos centros de datos modernos usan tanta energía que incluso necesitan su propia planta de energía”.

Computación de hoy almacena datos en un zona (memoria) y los procesa en otro zona (procesadores). Esto significa que se gasta mucha energía en el transporte de datos, explicó el Dr. Mentink.

En contraste, las arquitecturas de computación neuromórfica son diferentes en los niveles de hardware y software. Por ejemplo, en zona de usar procesadores y expresiones, el apalancamiento de los sistemas neuromórficos Nuevos componentes de hardware como memristors. Estos actúan como memoria y procesadores.

Al procesar y acatar datos en el mismo componente de hardware, la computación neuromórfica elimina la tarea intensiva de energía y propensa a errores de transportar datos. Encima, correcto a que los datos se almacenan en estos componentes, se pueden procesar más de inmediato, lo que resulta en una toma de decisiones más rápida, alucinaciones reducidas, una anciano precisión y un mejor rendimiento. Este concepto se aplica a la computación de borde, IoT industrial y robótica para impulsar la toma de decisiones en tiempo vivo más rápida.

“Al igual que nuestro proceso de cerebro y juntar información en el mismo zona, podemos hacer computadoras que combinarían el almacenamiento y el procesamiento de datos en un solo zona”, explicó el Dr. Mentink.

Casos de uso temprano para la computación neuromórfica

La computación neuromórfica está allí de ser solo positivo. Una gran cantidad de compañías de tecnología nuevas y establecidas están fuertemente invertidas en el mejora de nuevos hardware, dispositivos de borde, software y aplicaciones informáticas neuromórficas.

Grandes marcas tecnológicas como IBM, Nvidiay Intelcon su PÉRDIDAtodos están involucrados en la computación neuromórfica, mientras que las compañías en los Países Bajos, se alinean con un 2024 Vademécum blanco franquistaestán tomando un papel regional líder.

Por ejemplo, la compañía holandesa Innatersa, líder en procesadores neuromórficos de poder exaltado bajo, recientemente obtuvo 15 millones de euros en fondos de la Serie A de Invest-NL Deep Tech Fund, EIC Fund, MIG Renta, Matterwave Ventures y Delft Enterprises.

Innatera es solo la punta del iceberg, ya que los Países Bajos continúan apoyando a la nueva industria a través de fondos, subvenciones y otros incentivos.

Los casos de uso inmediato para la computación neuromórfica incluyen tecnologías de detección basadas en eventos integradas en sensores inteligentes como cámaras o audio. Estos dispositivos neuromórficos solo cambian de proceso, que pueden resumir drásticamente la energía y la carga de datos, dijo Sylvester Kaczmarek, CEO de Orbisky Systems, una compañía que proporciona integración de IA para tecnología espacial.

El hardware y el software neuromórficos tienen el potencial de transferir IA que se ejecuta en el borde, especialmente para dispositivos de desestimación potencia como móviles, wearables o IoT.

El inspección de patrones, la detección de palabras esencia y el dictamen simple, como el procesamiento de señales en tiempo vivo de flujos de datos de sensores complejos para usos biomédicos, robótica o monitoreo industrial, son algunos de los principales casos de uso, explicó el Dr. Kaczmarek.

Cuando se aplica al inspección y clasificación de patrones o la detección de anomalías, la computación neuromórfica puede tomar decisiones de modo muy rápida y válido,

El profesor Dr. Hans Hilgenkamp, ​​director irrefutable del Instituto Mesa+ de la Universidad de Twente, acordó que el inspección de patrones es uno de los campos donde la computación neuromórfica sobresale.

“Incluso se puede pensar (por ejemplo) predicción de fallas en aplicaciones industriales o automotrices”, dijo.

Las brechas que crean oportunidades neuromórficas

A pesar del nuevo progreso, el camino para establecer ecosistemas de computación neuromórficos robustos en los Países Bajos es un desafío. Las cadenas de suministro tecnológicas globalizadas y la estandarización de nuevas tecnologías dejan poco espacio para la innovación a nivel de hardware.

Por ejemplo, Redes ópticas y chips ópticos han demostrado que superan los sistemas tradicionales en uso hoy, pero la tecnología no se ha implementado a nivel mundial. La implementación de un nuevo hardware implica una coordinación estratégica entre los sectores sabido y privado. El tirada completo de la tecnología 5G proporciona un buen ejemplo de los desafíos. Se requería que las empresas de telecomunicaciones y gobiernos de todo el mundo desplegaran no solo nuevas antenas, sino igualmente teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y mucho hardware que podrían soportar el nuevo tipificado.

Mientras tanto, en el flanco del software, los sistemas 5G tenían una falta apremiante de estándares globales para asegurar la integración, la interoperabilidad y la implementación sin problemas. Encima, las telecomunicaciones establecidas tuvieron que advenir de la competencia pura a la colaboración estratégica, un cambio desconocido para una industria basada durante mucho tiempo en las operaciones aisladas.

Los ecosistemas de computación neuromórfica enfrentan obstáculos similares. Países Bajos indagar Que el éxito de toda la industria depende de la innovación en materiales, dispositivos, diseños de circuitos, obra de hardware, algoritmos y aplicaciones.

Estos desafíos y brechas están impulsando nuevas oportunidades para empresas tecnológicas, nuevas empresas, proveedores y socios.

El Dr. Kaczmarek nos dijo que la computación neuromórfica requiere una integración de pila completa. Esto implica experiencia que puede conectar materiales y dispositivos novedosos a través del diseño de circuitos y arquitecturas a algoritmos y aplicaciones. “Reunir estas capas es crucial pero desafiante”, dijo.

En el flanco de los algoritmos y el software de las cosas, el mejora de nuevos paradigmas de programación, las reglas de estudios (más allá de la respaldo de estudios profundo tipificado) y las herramientas de software nativas del hardware neuromórfico igualmente son prioridades.

“Es crucial hacer que el hardware sea aprovechable y válido, co-diseñando hardware y algoritmos porque están íntimamente acoplados en los sistemas neuromórficos”, dijo el Dr. Kaczmarek.

Otras industrias que han desarrollado o están considerando la investigación sobre la computación neuromórfica incluyen atención médica (interfaces cerebrales y prótesis), agro-comida y energía sostenible.

Los módulos o componentes de computación neuromórfica igualmente se pueden integrar con CMOS, fotónicos, IA e incluso tecnologías cuánticas.

Oportunidades a espacioso plazo en los Países Bajos

Le preguntamos al Dr. Hilgenkamp qué experiencia o innovaciones se necesitan más y ofrecen las mayores oportunidades de contribución y crecimiento interiormente de este ecosistema emergente.

“Los desarrollos a espacioso plazo implican nuevos materiales y mucha investigación, que ya está teniendo zona a nivel universitario”, dijo el Dr. Hilgenkamp.

Agregó que la idea de “materiales que pueden estudiar” plantea conceptos completamente nuevos en ciencias de los materiales que son emocionantes para los investigadores.

Por otro flanco, el Dr. Mentink señaló la oportunidad de mudar nuestras economías, que se basan en procesar cantidades masivas de datos.

“Incluso reemplazar una pequeña parte de eso con la computación neuromórfica conducirá a ahorros de energía masivos”, dijo.

“Encima, con la computación neuromórfica, se puede hacer mucho más procesamiento cerca de donde se producen los datos. Esta es una buena novedad para situaciones en las que los datos contienen información sensible a la privacidad”.

Los ejemplos concretos, según el Dr. Mentink, igualmente incluyen detección de fraude para transacciones de tarjetas de crédito, disección de imágenes por robots y drones, detección de anomalías de latidos del corazón y procesamiento de datos de telecomunicaciones.

“Los casos de uso más prometedores son aquellos que involucran grandes flujos de datos, fuertes demandas de tiempos de respuesta muy rápidos y pequeños presupuestos de energía”, dijo el Dr. Mentink.

A medida que aumentan los casos de uso para la computación neuromórfica, DR Mentink retraso el mejora de cadenas de herramientas de software que permitan la prohijamiento rápida de nuevas plataformas neuromórficas para ver el crecimiento. Este nuevo sector incluiría servicios para racionalizar la implementación.

“El crecimiento sostenible a más espacioso plazo requiere un esfuerzo interdisciplinario concertado en toda la pila informática para permitir la integración perfecta de los descubrimientos fundamentales a las aplicaciones en nuevos sistemas de computación neuromórfica”, dijo el Dr. Mentink.

El resultado final

El potencial de la computación neuromórfica se ha traducido en miles de millones de dólares en inversiones en los Países Bajos y Europa, así como en Asia y el resto del mundo.

Las empresas que pueden innovar, desarrollar e integrar tecnologías neuromórficas a nivel de hardware y software pueden ingresar más.

El potencial de la computación neuromórfica para una anciano eficiencia energética y rendimiento podría ondular en las industrias. Energía, atención médica, robótica, IA, IoT industrial y tecnología cuántica se beneficiarán si integran la tecnología. Y si el ecosistema holandés despega, los Países Bajos estarán en condiciones de liderar el camino.

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