肌に「消える」フレキシブルな新AIチップ

これまで、「ウェアラブル」の概念には常に星印が付いていました。それは、ハードで剛性の高いコンポーネントの必要性と、データ処理のためのスマートフォンまたはクラウドへの永続的な依存性です。これらの制限を取り除く新たな研究の進歩が到来しており、柔軟性があり、自律的に動作し、人間の髪の毛よりも薄い人工知能マイクロチップが導入されています。

の出版物 自然、衣服や皮膚のパッチさえも監視するための強力なコンピューターに変えることを約束する技術革新について説明しています。 健康快適さやプライバシーを犠牲にすることなく。

シリコンを超えて: 脳を模倣するアーキテクチャ

今日のスマートウォッチやヘルストラッカーの根本的な問題は、その構造にあります。これらはシリコンチップをベースにしており、硬くて壊れやすいものです。動作するには、大量のバッテリーと、「重い」処理を行う携帯電話にデータを送信するための Bluetooth 接続が常に必要です。

または 新しいアプローチ を使用してデータを根本的に変更します ニューロモーフィック コンピューティング。従来のコンピューター アーキテクチャの代わりに、新しいチップは人間の脳の働きを模倣します。現代の高精細ディスプレイですでに使用されている材料であるインジウムガリウム亜鉛酸化物 (IGZO) で作られた回路は、極薄のプラスチックフィルム (ポリイミド) に印刷されています。

その結果、壊れることなく、そして最も重要なことに、計算能力を失うことなく、曲げたり伸ばしたり、人体の曲線に適応できる回路が誕生しました。

ソースでのデータの処理 (Edge AI)

このテクノロジーの最も印象的な特徴は、その柔軟性だけでなく、自律性であることです。実施されたテストでは、このチップは複雑な人工知能タスクをローカルでデバイス上で直接実行できることが証明されました。

具体的には、 研究者 音声コマンドを認識し、心電図 (ECG) 信号を極めて正確に処理できるプロトタイプを開発しました。これは、「リザーバー コンピューティング」と呼ばれるプロセスを通じて実現され、チップが最小限の電力消費で時系列データ (心拍や音声など) を分析できるようになります。

エンド ユーザーにとって、これは次のことを意味します。

• データセキュリティ: 機密の医療データをクラウドやモバイルに転送する必要はありません。それらは分析され、本体に保存されます。
• スピード： ワイヤレスデータ転送の遅延がなくなるため、応答は即時に行われます。
• 省エネ: ローカル処理では、Bluetooth および 5G アンテナの連続動作よりも少ない電力が必要です。

医療モニタリングの未来

この発見の重要性は医療分野にとって非常に重要です。患者の胸に貼られた「スマートパッチ」を想像してみてください。このチップは、医師が後で閲覧できるように単にデータを記録するのではなく、不整脈やその他の心臓の異常をリアルタイムで検出し、ユーザーや救急サービスに即座に警告することができます。

さらに、 テクノロジー これにより、真に「目に見えない」ウェアラブルへの道が開かれます。着用者の身体反応を感知して温度を調整する衣服や、運動中にバイオマーカーを分析する汗センサーなど、かさばる箱やケーブルはすべて不要です。

IGZOが鍵だから

IGZO 材料の選択はランダムではありません。加工に高温が必要なシリコンとは異なり、IGZOは低温で製造できます。これにより、従来のチップ製造プロセスでは溶けてしまう安価で柔軟なプラスチック基板上にチップを配置することが可能になります。

この特徴により、この技術は革新的なものとなるだけでなく、大量生産が可能になる可能性もあります。研究者らは、1,000 個を超えるトランジスタを小さな表面に統合し、文字通り指の先に収まる機能的なニューラル ネットワークを作成することに成功しました。

私たちのデバイスでは翌日

私たちはまだ研究開発段階にありますが、機能的アプリケーション (単語認識や心拍分析など) のデモンストレーションが成功したことは、商業利用が数十年も先のことではないことを示しています。

業界は、今日のデバイスの「長方形」デザインから脱却する方法を積極的に模索しています。柔軟な AI チップは、私たちが手に持たず、実際には第二の皮膚として身に着けているデバイスにソリューションを提供します。このテクノロジーが適切に拡張できれば、次のスマートウォッチは時計ではなく、シャツの袖の一部になるかもしれません。