Key takeaways
- MIT-forskere har laget en modulær brikke som enkelt kan rekonfigureres for å ta nye funksjoner.
- I stedet for tradisjonell kabling bruker brikken LED-er for å hjelpe de forskjellige komponentene med å kommunisere.
-
Designet vil kreve mye testing før det kan brukes i den virkelige verden, foreslår eksperter.
Tenk om maskinvare kunne oppgraderes med nye funksjoner like enkelt som programvare.
Forskere ved MIT har designet en modulær brikke som bruker lysglimt for å formidle informasjon mellom komponentene. Et av designmålene til brikken er å gjøre det mulig for folk å bytte inn ny eller forbedret funksjonalitet i stedet for å erstatte hele brikken, noe som i hovedsak baner vei for permanent oppgraderbare enheter.
"Den generelle retningen for gjenbruk av maskinvare er en velsignet en," sa Dr. Eyal Cohen, administrerende direktør og medgründer av CogniFiber, til Lifewire via e-post. "Vi håper virkelig at en slik brikke vil være brukbar og skalerbar."
Lysår fremover
MIT-forskerne har satt planen sin ut i livet ved å designe en brikke for grunnleggende bildegjenkjenningsoppgaver, som for tiden er opplært spesielt til å gjenkjenne tre bokstaver: M, I og T. De har publisert detaljene om brikken i tidsskriftet Nature Electronics.
I artikkelen bemerker forskerne at deres modulære brikke består av flere komponenter, som kunstig intelligens, sensorer og prosessorer. Disse er spredt over forskjellige lag og kan stables eller byttes inn etter behov for å sette sammen brikken. Forskerne hevder at designet gjør dem i stand til å rekonfigurere en brikke for spesifikke funksjoner eller oppgradere til en nyere, forbedret komponent når og når den blir tilgjengelig.
Selv om denne brikken ikke er den første som bruker en modulær design, er den unik for bruken av lysdioder som kommunikasjonsmiddel mellom lagene. Brukt sammen med fotodetektorer, merker forskerne at i stedet for konvensjonell kabling, bruker brikken deres lysglimt for å formidle informasjon mellom komponentene.
Manglen på ledninger er det som gjør at brikken kan rekonfigureres, ettersom de forskjellige lagene enkelt kan omorganiseres.
Forskerne noterer for eksempel i avisen at den første versjonen av brikken klassifiserte hver bokstav riktig når kildebildet var klart, men hadde problemer med å skille mellom bokstavene I og T i visse uskarpe bilder. For å korrigere dette, byttet forskerne ganske enkelt ut brikkens prosesseringslag for en prosessor med bedre forringing, noe som forbedret evnen til å lese uskarpe bilder.
"Du kan legge til så mange datalag og sensorer du vil, for eksempel for lys, trykk og til og med lukt," sa Jihoon Kang, en av forskerne, til MIT news. "Vi kaller dette en LEGO-lignende rekonfigurerbar AI-brikke fordi den har ubegrenset utvidelsesmuligheter avhengig av kombinasjonen av lag."
Reduksjon av e-avfall
Selv om forskerne bare har demonstrert den rekonfigurerbare tilnærmingen innenfor en enkelt databrikke, argumenterer de for at tilnærmingen kan skaleres, slik at folk kan bytte inn ny eller forbedret funksjonalitet, som større batterier eller oppgraderte kameraer, som også kan bidra til å redusere e-avfall.
"Vi kan legge lag til en mobiltelefons kamera slik at det kan gjenkjenne mer komplekse bilder, eller gjøre disse til helsemonitorer som kan bygges inn i bærbar elektronisk hud," sa Chanyeo Choi, en annen forsker, til MIT news.
Før de kan kommersialiseres, vil imidlertid brikkedesignet måtte ta tak i to nøkkelproblemer, foreslo Dr. Cohen, hvis Cognifiber bygger glassbaserte brikker for å bringe server-grade prosessorkraft til smarte enheter.
For det første må forskerne se på grensesnittkvaliteten, spesielt over rask overføring og over flere bølgelengder. Det andre problemet som må analyseres videre er robustheten til designet, spesielt når brikkene brukes over lengre tid. Trenger de tett temperaturkontroll? Er de følsomme for vibrasjoner? Dette er bare to av mange spørsmål som må utforskes videre, forklarte Dr. Cohen.
I artikkelen bemerker forskerne at de er ivrige etter å bruke designet på smarte enheter og avansert databehandlingsmaskinvare, inkludert sensorer og prosesseringsferdigheter inne i en selvforsynt enhet.
"Når vi går inn i æraen med tingenes internett basert på sensornettverk, vil etterspørselen etter multifunksjonelle edge-databehandlingsenheter øke dramatisk," sa Jeehwan Kim, en annen forsker og MITs førsteamanuensis i maskinteknikk, til MIT News. "Vår foreslåtte maskinvarearkitektur vil gi høy allsidighet for edge computing i fremtiden.«
