Fecha: 19/02/2008
Categoría: Tec. de la información y las telecom.
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EL CSIC Y LA HISPALENSE INVESTIGAN UN SISTEMA DE VISIÓN ARTIFICIAL QUE PROCESA IMÁGENES COMO LOS CEREBROS BIOLÓGICOS.
Gracias a la tecnología de procesamiento basado en eventos y a los avances en neurociencia, el grupo de investigación Diseño y Test de Circuitos Integrados de Señal Mixta del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad de Sevilla está desarrollando un nuevo sistema de visión artificial que procesa las imágenes como lo haría el cerebro de un ser vivo: adquiriendo estas imágenes de forma continua y transfiriéndolas mediante impulsos eléctricos o eventos a las capas de procesado. El proyecto ha sido bautizado como ‘Brain System’ y ha sido incentivado por la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa con 181.536 euros.
Neurociencia y tecnología AER
En el desarrollo de este proyecto, los investigadores hacen uso de la tecnología de ‘Address-Event-Representation’ (AER), una técnica incipiente que aplica los descubrimientos de la neurociencia mencionados para desarrollar microchips especiales. En la tecnología AER, cada píxel sensor (o neurona) codifica y transmite la información en forma de eventos o impulsos eléctricos. Estos eventos pasan rápidamente por una cadena de ‘procesadores de eventos’ de manera que en pocos microsegundos se pueden reconocer formas y efectuar complicadas operaciones de procesado.
Además del grupo de investigación CSIC-Hispalense, en el contexto del proyecto ‘‘Brain System’’ participan hasta cinco grupos de investigación de cuatro universidades y centros de Investigación en el mundo. Estos grupos son pioneros a nivel mundial en el desarrollo de módulos de procesamiento basados en la tecnología AER. Durante su participación en el reciente proyecto europeo ‘Caviar’, antecedente de ‘Brain System’, se construyó un sistema de procesamiento multicapa AER de dos partes. La primera parte, o parte de sensado, era una retina AER y la segunda parte, o parte de procesado, era un módulo multicapa AER para filtrado bidimensional, clasificación y aprendizaje. Este sistema fue capaz de reconocer la forma de una hélice rotando a 5.000 revoluciones por segundo, una velocidad de procesado que supera con creces al sistema humano, lo que demuestra el potencial de esta tecnología.
Principales obstáculos y objetivos
Uno de los problemas que presentan los módulos AER desarrollados hasta la fecha es su tamaño. Estas placas de módulos AER, lejos de parecerse físicamente a los ojos o el cerebro de un ser humano, miden actualmente alrededor de 12x24 cm2. Esto limita la capacidad de ensamblaje de los sistemas AER a un máximo de 5 ó 10 capas. Para construir sistemas multicapa de procesamiento complejos es necesario miniaturizar los módulos existentes. Así, según informaron investigadores del proyecto a AI, el primer objetivo del proyecto ‘Brain System’ es la construcción de módulos AER de aproximadamente 1 cm2. Para ello, se pasará de los actuales buses de comunicación paralelos (conjuntos de hilos conductores que comunican las partes de un microprocesador) a buses de comunicación de los eventos AER que usen tecnología LVDS (low voltage dual signalling) serie de alta velocidad.
Otro de los problemas que se presentan para construir sistemas complejos de aplicaciones de visión AER es la falta de un conocimiento sistemático del procesamiento de visión basado en eventos. Existe un cuerpo de doctrina muy amplio sobre procesamiento de visión en sistemas digitales convencionales basado en el procesamiento de fotogramas, pero al no existir fotogramas en los sistemas AER, la información debe ser procesada de forma continua en el tiempo.
El segundo objetivo del proyecto ‘Brain System’ pasa pues por adaptar la teoría y aplicaciones del procesamiento digital de imagen convencional a la filosofía de eventos de los sistemas AER. En la consecución de este objetivo, se buscará inspiración no sólo en el procesamiento digital de imágenes convencional, sino también en los conocimientos de la neurociencia sobre el procesamiento de visión en las capas de la corteza visual de los sistemas biológicos.
