'Es una unión entre IA y cuántica': la nueva tecnología le da a la IA el poder de sentir superficies por primera vez
Por Keumars Afifi-Sabet
La combinación de la ciencia cuántica con el aprendizaje automático ha dado lugar a un modelo que puede medir con precisión cómo se sienten las superficies al tacto.
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(Crédito de la imagen: Jian Fan vía Getty Images)
Los científicos han dado a la inteligencia artificial (IA) la capacidad de "sentir" superficies por primera vez, abriendo una nueva dimensión para implementar la tecnología en el mundo real.
Aprovechando la ciencia cuántica, los científicos combinaron un láser de escaneo que dispara fotones con un nuevo modelo de IA entrenado para diferenciar entre distintas superficies fotografiadas con los láseres.
El sistema, descrito en un nuevo estudio publicado el 15 de octubre en la revista Applied Optics , lanza una serie de pulsos de luz cortos a una superficie para "sentirla", antes de que los fotones retrodispersados , o partículas de luz, regresen con ruido moteado, un tipo de defecto que se manifiesta en las imágenes. Esto normalmente se considera perjudicial para las imágenes, pero en este caso los investigadores procesaron los artefactos de ruido utilizando IA, lo que permitió al sistema discernir la topografía del objeto.
"Se trata de una unión entre inteligencia artificial y cuántica", afirmó en un comunicado el coautor del estudio Daniel Tafone , candidato a doctorado en el Instituto de Tecnología Stevens de Nueva Jersey .
El equipo utilizó 31 variantes de papel de lija industrial con una rugosidad que oscilaba entre 1 y 100 micrómetros de espesor (el más grueso tenía aproximadamente el ancho de un cabello humano). A continuación, los investigadores instalaron el sistema lidar, que utilizó un rayo láser disparado en pulsos de picosegundos (1 billón de picosegundos equivale a 1 segundo).
Los pulsos de luz pasaban por transceptores, golpeaban el papel de lija y luego rebotaban en el sistema para su análisis por IA. Los fotones retrodispersados provenían de diferentes puntos de la superficie y se contaban utilizando un único detector de fotones.
Los resultados arrojaron un error promedio de aproximadamente 8 micrómetros, pero este mejoró a solo 4 micrómetros después de que la IA trabajara con múltiples muestras. Esto está aproximadamente en línea con la precisión de los dispositivos de perfilómetro que se utilizan actualmente.
"Curiosamente, nuestro sistema funcionó mejor para las superficies de grano más fino, como las láminas de diamante y el óxido de aluminio", dijo Tafone en el comunicado. Estos materiales suelen estar sobre papel de lija para una aplicación específica.
Los científicos dijeron que el nuevo método podría utilizarse para diversas aplicaciones, incluso en contextos médicos para detectar el grosor de los lunares que pueden ser precursores del cáncer de piel.
"Diferencias minúsculas en la rugosidad de los moles, demasiado pequeñas para ser vistas por el ojo humano pero medibles con nuestro sistema cuántico propuesto, podrían diferenciar entre esas condiciones", dijo Yuping Huang , director del Centro de Ciencia e Ingeniería Cuántica (CQSE) de Stevens, en el comunicado. "Las interacciones cuánticas proporcionan una gran cantidad de información, y el siguiente paso lógico es utilizar la IA para comprenderla y procesarla rápidamente".
Afifi-Sabet de Keumars
Editor de canal, Tecnología
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Keumars es editor de tecnología en Live Science. Ha escrito para diversas publicaciones, entre ellas ITPro, The Week Digital, ComputerActive, The Independent, The Observer, Metro y TechRadar Pro. Ha trabajado como periodista de tecnología durante más de cinco años y anteriormente ocupó el puesto de editor de artículos en ITPro. Es periodista titulado por el NCTJ y tiene un título en ciencias biomédicas de la Queen Mary, Universidad de Londres. También está registrado como gerente colegiado fundador en el Chartered Management Institute (CMI), y se ha calificado como líder de equipo de nivel 3 con distinción en 2023.
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