Se conceden 200.000 dólares para hacer frente a las apremiantes demandas tecnológicas de los consumidores de hoy en día, como la utilización de sensores ópticos inteligentes para IoT y la de proporcionar realidades virtuales y aumentadas más realistas.
La Optica Foundation ha publicado información más detallada sobre la investigación en tecnologías de la información financiada por el Desafío 2023 de la Optica Foundation. Los investigadores Zaijun Chen, de la Universidad del Sur de California (EE.UU.), y Alejandro Vélez-Zea, de la Universidad de Antioquia (Colombia), propusieron enfoques novedosos para abordar el flujo de datos e información en las tecnologías centradas en el consumidor.
El creciente uso de tecnologías de consumo "inteligentes" y de realidad aumentada y virtual está agotando el ancho de banda y, al mismo tiempo, impulsando el deseo de disfrutar de mejores experiencias", declaró Ulrike Woggon, miembro del Comité de Selección del Desafío. "Los doctores Chen y Vélez-Zea están introduciendo formas únicas e innovadoras de abordar estos problemas reduciendo la carga de la red y creando interacciones más fluidas y entornos más realistas".
Ambas investigaciones cuentan con una subvención de 100.000 dólares de la Optica Foundation, y Chen y Vélez-Zea utilizarán estos fondos para avanzar en su trabajo de las siguientes maneras:
Sensores ópticos inteligentes para IoT
- Zaijun Chen, Universidad del Sur de California, EE.UU. Accelerating optical edge sensing with photonic deep learning (Aceleración de la detección óptica de bordes con aprendizaje profundo fotónico).
Se prevé que el gasto mundial en Internet de las Cosas alcance los 806.000 millones de dólares este año, un aumento del 10,6% con respecto a 2022, con una tasa de crecimiento anual compuesto (TCAC) del 10,4% hasta 2027. Estos fuertes aumentos se traducen en demanda de redes, y las redes ópticas de detección existentes muestran un gran consumo de energía, tráfico de datos y larga latencia que crean lagunas para los nuevos requisitos.
Ahora, el trabajo de Zaijun Chen, de la Universidad del Sur de California (EE.UU.), apunta a la promesa de sensores ópticos inteligentes que combinen procesadores de redes neuronales ópticas con detección óptica para lograr una solución más eficiente. En el proceso actual, las señales ópticas deben convertirse al dominio eléctrico como parte del flujo de información. Chen propone un novedoso sensor óptico inteligente que puede detectar y procesar señales ópticas sin necesidad de conversión, reduciendo así el consumo de energía, la latencia, el tráfico de datos y la huella del sensor en órdenes de magnitud.
"Se trata de un nuevo campo de estudio", explica Chen. "Intentamos detectar y combinar la óptica y la electrónica con el aprendizaje automático óptico para procesar la información de forma más eficaz y eficiente. Es un enfoque único de un problema ya existente".
En tres meses, Chen espera tener listo para pruebas un prototipo del primer dispositivo sensor inteligente y, a partir de ahí, empezará a entrenarlo con modelos de aprendizaje automático que hablen de las necesidades específicas del IoT.
Holografía más realista para RA/VR
- Alejandro Vélez-Zea, Universidad de Antioquia, Colombia. Multilayer holographic augmented reality with digital micromirror devices: content pipeline and system implementation (Realidad aumentada holográfica multicapa con dispositivos digitales de microespejos: canalización de contenidos e implementación del sistema).
El panorama de la realidad aumentada/virtual (RA/VR) ha experimentado un rápido aumento: los auriculares independientes han tenido una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 57,5% y, para 2027, se espera que el mercado alcance los 30,3 millones de unidades en todo el mundo. Pero a medida que proliferan estos productos, sus usuarios se vuelven más sofisticados y buscan experiencias más realistas, empujando los avances tecnológicos.
La investigación de Alejandro Vélez-Zea, de la Universidad de Antioquia (Colombia), pretende satisfacer esa demanda. En la actualidad, los cascos de realidad virtual se basan principalmente en dos imágenes planas que dan la impresión de 3D, pero el cerebro sabe que no se trata de una experiencia realmente inmersiva. Aplicando una matriz de espejos que pueden girar a velocidades muy altas para cambiar la dirección de la luz entrante, Vélez-Zea propone una experiencia más completa y auténtica. Utilizando dispositivos digitales de microespejos (DMD), Vélez-Zea y su equipo crearán un entorno moderno de realidad aumentada y realidad virtual menos costoso que las ofertas existentes.
"Me apasiona la próxima revolución de la tecnología AR/VR y cómo presentamos la información utilizando la luz para mostrar el mundo real", explica Vélez-Zea. "Nuestro objetivo es hacer posible una nueva generación de soluciones de realidad aumentada mucho más asequibles".
Vélez-Zea pretende desarrollar un prototipo de sistema para demostrar las capacidades de la realidad aumentada holográfica, pero ese trabajo comienza con la prueba de algoritmos para mejorar las limitaciones de los DMD. En seis meses, él y su equipo esperan finalizar el diseño de un prototipo y después centrarse en formas de optimizar la experiencia y reducir el tamaño del dispositivo para facilitar su transporte.
Estas iniciativas de investigación han sido posibles gracias a las subvenciones del Desafío de la Optica Foundation. Este reto se diseñó para involucrar a profesionales noveles en un pensamiento innovador y proporcionar capital inicial para investigar hipótesis en los ámbitos del medio ambiente, la salud y la información. Cada beneficiario recibió 100.000 dólares para explorar sus ideas y dar pasos hacia la resolución de problemas mundiales críticos. Los beneficiarios han empezado a trabajar en estos proyectos y esperan presentar sus primeros resultados en 2024.
Optica Foundation
Creada en 2002, la Fundación Óptica lleva a cabo actividades benéficas en apoyo de los estudiantes de la sociedad y de los miembros que inician su carrera profesional. Cultivamos a la próxima generación de líderes e innovadores a medida que avanzan en sus programas de estudios avanzados y se convierten en miembros activos de las comunidades de investigación, ingeniería y negocios de todo el mundo. La fundación también trabaja para asegurar las dotaciones de los premios y programas de honores de Optica. La fundación está registrada como organización sin ánimo de lucro 501(c).
(Optica Foundation)
