India en el centro de la carrera de la IA: cómo la computación neuromórfica podría llevar al país a la vanguardia

La industria de la inteligencia artificial (IA) is cambiando el mundo de manera dramática a medida que se convierte en una parte integral de los negocios en todos los sectores. 

Desde la atención médica, el comercio minorista, las finanzas, la fabricación y la cadena de suministro hasta las industrias de educación, energía y entretenimiento, ha habido una creciente demanda de herramientas impulsadas por IA. 

Según PWCLa IA puede transformar la productividad y el potencial del PIB de la economía global con las mayores ganancias ser visto en China y América del Norte, equivalente a un total de 10.7 billones de dólares.

Impulsado por este uso creciente, el mercado de IA se espera crecerá de 50 mil millones de dólares en 2023 a más de 800 mil millones de dólares para el final de esta década, según Statista.

Este auge de la IA ha llevado a la competencia entre grandes empresas para desarrollar los modelos de IA más potentes en todo el mundo, y los países están deseosos de fomentar sus propios sistemas de IA competitivos.

En medio de esto, India ha surgido como un actor clave, con un 92% de trabajadores del conocimiento que utilizan IA generativa, en comparación con el promedio mundial mucho más bajo del 75%.

A finales del mes pasado, el hombre más rico de Asia, Mukesh Ambani, presidente de Reliance Industries, presentó "JioBrain", un conjunto de herramientas y aplicaciones de IA para transformar negocios en los sectores de la energía, la industria textil y otros. El negocio de telecomunicaciones de Reliance está trabajando actualmente con el Instituto Indio de Tecnología (IIT) para lanzar "Bharat GPT" para usuarios indios. 

“Necesitamos estar a la vanguardia en el uso de datos, con la IA como facilitador para lograr un salto cuántico en productividad y eficiencia”.

- Mukesh Ambani

Después de construir una potente industria de TI valorada en 250 mil millones de dólares, India ahora tiene la mirada puesta en los servicios de inteligencia artificial, que, según un informe de Nasscom y BCG, podrían valer 17 mil millones de dólares en los próximos tres años. 

Con más de 900 millones de usuarios de Internet, India se ha convertido en “la capital mundial de los datos”. El hecho de que tantos datos estén disponibles públicamente es extremadamente beneficioso para las empresas, porque pueden escribir sus propios algoritmos de IA.

Sin embargo, se necesitan potencia informática y recursos compartidos para Acelerar la industria de IA del país. Para ello, el gobierno indio ha adquirido mil GPU para ofrecer capacidad de procesamiento a los fabricantes de IA. 

A principios de este año, el primer envío de chips Nvidia llegó a los centros de datos de la India después de que el director ejecutivo del mayor fabricante de chips del mundo, Jensen Huang, visitara la India y mantuviera una conversación con el primer ministro Narendra Modi y ejecutivos de tecnología.

“Tienes los datos, tienes el talento. Este será uno de los mercados de inteligencia artificial más grandes del mundo”. 

– Huang le dijo al primer ministro en ese momento

Un gran avance: imitar el cerebro para lograr una computación más inteligente

En medio de todo esto, los científicos del Centro de Nanociencia e Ingeniería (CeNSe), Instituto Indio de Ciencias (IISc), Bangalore, India, hicieron un gran Un gran avance en la tecnología de computación neuromórfica. Esta tecnología imita la estructura y función del cerebro humano para crear sistemas informáticos más eficientes e inteligentes.

Este avance trascendental puede ayudar a la India a convertirse en un actor importante en la carrera global de la IA y hacer que la computación de IA sea accesible para todos e integrada. en sus dispositivos personales.

Esto es sin duda una gran hazaña, dado que el modelo convencional de computación en la nube requiere grandes centros de datos que consumen mucha energía. El uso de centros de datos que consumen muchos recursos limita su uso. a una pequeña comunidad de desarrolladores.

El hardware neuromórfico promete una mayor eficiencia energética y espacio para la IA. Sin embargo, por el momento, solo puede manejar operaciones de baja precisión. Tareas como el procesamiento del lenguaje natural, el entrenamiento de redes neuronales y el procesamiento de señales requieren tienen una resolución computacional sustancialmente mayor y actualmente están más allá del alcance de los elementos de circuitos neuromórficos individuales. 

Sin embargo, el último avance de los científicos del IISc puede realmente ayudar con esto y mover el espacio hacia la "computación de borde", que acerca el procesamiento y el almacenamiento de datos a los dispositivos que crean y usan los datos. Este Reduce la latencia, mejora el rendimiento de las aplicaciones y ahorra costos de red. 

La computación de borde también permite que las aplicaciones en tiempo real, así como las aplicaciones de inteligencia artificial y aprendizaje automático, procesen grandes volúmenes de datos con mayor velocidad y confiabilidad. 

Publicado en NatureLa última investigación del profesor Sreetosh Goswami en el CeNSe, IISC, quien dirigió un grupo de científicos y estudiantes, desarrolló un tipo de dispositivo semiconductor llamado Memristor. En lugar de utilizar la tecnología tradicional basada en silicio, Memristor fue creado utilizando una película metalorgánica.

El uso de películas moleculares permitió a los investigadores rastrear movimientos iónicos libres, lo que amplió las vías de la memoria.

Para establecer controles cinéticos sobre la transición molecular que permitió los rasgos neuromórficos en un solo elemento del circuito, los científicos aplicaron pulsos de voltaje. y luego mapeado movimientos moleculares a una señal eléctrica distinta. Este creó un extenso 'diario molecular' de diferentes estados.

“Debido a este movimiento iónico libre, Se generaron innumerables estados y vías de memoria únicosHasta ahora, dichos estados intermedios habían permanecido inaccesibles, ya que la mayoría de los dispositivos digitales solo pueden acceder a dos estados de conductancia alta y baja”. 

– Profesor Sreebrata Goswami, padre del profesor Sreetosh, científico visitante en CeNSe

Esta plataforma, al combinar la creatividad de la química y la precisión de la ingeniería eléctrica“Nos ha permitido controlar la cinética molecular con mucha precisión dentro de un circuito electrónico alimentado por pulsos de voltaje de nanosegundos”, añadió.

El cambio molecular fue minúsculo, pero fue exactamente lo que permitió la creación de un acelerador neuromórfico de gran precisión y eficiencia. Este acelerador, el primero de su tipo, puede almacenar y procesar datos. dentro de la misma ubicación.

Así pues, el material permitió que el dispositivo semiconductor copiara la forma en que nuestro cerebro procesa la información mediante sinapsis y neuronas. Al integrarse con una computadora digital convencional, el memristor multiplicó por cientos su rendimiento energético y de velocidad, convirtiéndose así en un acelerador de IA energéticamente eficiente.

El escalamiento eventual de la tecnología se espera para permitir que las tareas de IA más complejas y de gran escala, como el entrenamiento LLM, se realicen en una simple computadora portátil o teléfono inteligente de consumo en lugar de necesitar centros de datos.

Impulsando las capacidades de la IA con la tecnología Memristor

Con la creciente demanda de teléfonos inteligentes más rápidos y eficientes, la computación digital basada en la tecnología de transistores de silicio ya se enfrentaba a limitaciones. Además del auge de la IA, ahora existe una necesidad crítica de innovaciones que puedan mejorar significativamente la velocidad de procesamiento y la eficiencia energética de los sistemas informáticos actuales. 

Para crear un dispositivo de este tipo, los científicos del IISc utilizaron el método de película metalorgánica para sus memristores (que, si bien es un enfoque de computación en memoria adoptado por los fabricantes de chips para superar los problemas, no ha tenido mucho éxito) y que funciona como el circuito neurona-sinapsis del cerebro.

Si bien durante la década de 2010 las empresas intentaron imitar el cerebro, continuaron utilizando transistores de silicio y no obtuvieron avances significativos.

“En la década de 2020, las inversiones en investigación están regresando al ámbito académico porque existe la conciencia de que necesitamos descubrimientos mucho más fundamentales. Para lograr realmente una computación inspirada en el cerebroSi simplemente se adopta un enfoque de fuerza bruta para usar transistores e imponer ciertos algoritmos, eso no va a funcionar.

– dijo Sreetosh en una entrevista

En nuestro cerebro, la memoria y el procesamiento no se parecen en nada a una computadora digital. No se utilizan ceros ni unos para procesar la información ni para descomponer los datos en fragmentos pequeños. Lo que hace nuestro cerebro es procesar grandes cantidades de datos, lo que reduce drásticamente el número de pasos necesarios para obtener respuestas y lo hace extremadamente eficiente energéticamente. 

La combinación de la computación analógica y la tecnología Memristor hace que la computación neuromórfica sea rápida y altamente eficiente.

Así, el equipo almacenó y procesó datos en 16,520 estados a la vez, en lugar de sólo dos estados (ceros y unos). Este redujo el número de pasos necesarios para realizar los cálculos fundamentales detrás de los algoritmos de IA, multiplicar matrices 64X64, a solo 64 pasos, lo que de otro modo habría requerido 262,144 operaciones.

Para probar el dispositivo, el equipo lo conectó a una computadora de escritorio convencional. y luego usado para realizar la compleja tarea de regenerar la imagen 'Pilares de la Creación' de la NASA utilizando los datos del telescopio espacial James Webb. La tarea se logró mucho más rápido y con significativamente menos energía que una computadora normal.

An Eficiencia energética de 4.1 teraoperaciones por segundo por vatio (TOPS/W) fue reportado por el equipo, que es 220 veces más eficiente que a GPU NVIDIA K80, con considerable margen para futuras mejoras.

“La computación neuromórfica ha tenido su cuota de desafíos sin resolver durante más de una década," señaló Sreetosh, añadiendo que durante su investigación de una década y "raros" Tras el descubrimiento, el equipo pudo resolver los seis desafíos con los que comenzó y, en el proceso, “casi lograron el sistema perfecto”.

En la etapa actual, es sólo a prueba de principio, pero a pesar de estar en sus primeras etapas, el hecho de que El equipo logró una mejora de cuatro órdenes de magnitud con respecto a los métodos avanzados y consumió 460 veces menos energía que las computadoras digitales., científicos Creemos que este avance puede ayudar a la India a dar un salto significativo en el hardware de IA.

Según Navakanta Bhat, experto en electrónica de silicio y profesor del CeNSE (quien también dirigió el diseño del proyecto):

“Lo que destaca es cómo hemos transformado la comprensión compleja de la física y la química en tecnología innovadora para el hardware de IA. En el contexto de la Misión de Semiconductores de la India, este desarrollo podría ser un punto de inflexión y revolucionar las aplicaciones industriales, de consumo y estratégicas. No se puede exagerar la importancia nacional de esta investigación."  

En la siguiente etapa, el equipo construirá matrices más grandes que lleguen hasta 256X256. Financiada por el Ministerio de Electrónica y Tecnología de la Información (MeitY), la investigación también tiene como objetivo desarrollar y demostrar una solución de sistema en chip y, finalmente, incubar una empresa emergente para comercializarla, lo que se espera que ocurrirá en los próximos tres años. 

Posicionar a India como líder mundial en IA 

Una combinación de instituciones de investigación, empresas emergentes y grandes compañías tecnológicas está impulsando el importante crecimiento que está experimentando actualmente el sector de la IA en la India. Es Acerca Gracias a estos participantes es que la IA teórica se está traduciendo con éxito. en aplicaciones del mundo real.

Pero esto no es todo. La industria de IA en rápido crecimiento de la India también ha recibido un apoyo considerable de su gobierno, que ha introducido varias políticas e iniciativas estratégicas, como la Estrategia Nacional de IA, el Grupo de Trabajo de IA y la Misión de IA. para acelerar su avance. 

Al aumentar la inversión por valor de 1.25 millones de dólares para la “Misión IndiaAI," El gobierno está actuando como el principal impulsor de la transformación de la IA en la India.

El Ministerio de Electrónica y Tecnología de la Información (MeitY), que financió el último avance informático en el IISc, ha estado buscando soluciones de IA en el marco de la Misión IndiaAI.

MeitY ha estado invitando a presentar solicitudes de soluciones de IA para abordar los principales desafíos en las áreas de cambio climático, agricultura, atención médica y tecnologías de asistencia. Los solicitantes pasarán por varias rondas de evaluación y, una vez elegidos, recibirán fondos para desarrollar e implementar aún más su solución para el uso. del gobierno y de las entidades asociadas durante cuatro años.

La iniciativa se toma en el marco de la Iniciativa de Desarrollo de Aplicaciones de IndiaAI (IADI), uno de los siete pilares de IndiaAI. El Ministerio ha especificado hasta quince enunciados de problemas en el documento de solicitud. 

Por otra parte, AWS seleccionó siete empresas emergentes indias para su programa global de aceleración de IA generativa. Entre estas empresas emergentes se encuentran Zocket, Unscripted AI, Phot.ai, Orbo.ai, Neural Garage, House of Models y Converse. Entre las 80 empresas seleccionadas por AWS de todo el mundo, las empresas emergentes fueron elegidas por su uso innovador de la IA y sus ambiciones de crecimiento global. 

Todas las empresas seleccionadas tendrán acceso a los chips de IA de la empresa y Tecnología informática y de almacenamiento. También se les proporcionará con créditos de AWS, educación y tutoría para promover su uso de tecnologías de inteligencia artificial y aprendizaje automático.

Si bien el país está logrando avances considerables, aún quedan muchos obstáculos en el camino hacia la supremacía en materia de inteligencia artificial. India necesita abordar la falta de habilidades e infraestructura adecuada para aprovechar al máximo su potencial de convertirse en un líder mundial en inteligencia artificial. 

Empresas que ayudan a impulsar el mercado de IA en India

El creciente mercado de la IA en India ha impulsado a varias empresas a impulsarla. Por ejemplo, la startup de IA Krutrim se convirtió este año en el primer unicornio de India al obtener 50 millones de dólares en financiación de Lightspeed Venture Partners y el multimillonario Vinod Khosla. Mientras tanto, Gautam Adani, la segunda persona más rica de Asia, ha anunciado una empresa conjunta con los Emiratos Árabes Unidos para explorar la IA y diversificarse en servicios digitales. 

Microsoft también está impulsando iniciativas en India que apuntan a dotar a 2 millones de personas de habilidades en IA. Infosys, Wipro, Tech Mahindra y Larsen & Toubro (L&T), entre otros, están utilizando IA en sus negocios. HCL Technologies, por su parte, ha firmado un acuerdo con Foxconn de China para establecer una instalación de pruebas de chips.

Ahora, echemos un vistazo a un nombre destacado en la industria de IA de la India:

Servicios de consultoría Tata (TCS)

La empresa de software más grande de la India, TCS, invirtió 1.5 millones de dólares en un proyecto de inteligencia artificial generativa en julio de este año. Este Esto se produce después de que TCS estableciera una unidad de negocio dedicada a la IA en la Nube el año pasado. Además, existe la zona de experiencia en IA, que permite a los empleados desarrollar y experimentar con soluciones de IA. Hasta la fecha, más de 300,000 empleados de TCS han recibido formación básica en IA, y la empresa gestiona actualmente más de 270 proyectos de IA e IA generativa.

TCS también está trabajando para impulsar la industria de semiconductores en India y está trabajando con Tata Electronics para desarrollar chips para 2026. Tata Electronics, mientras tanto, lidera la fabricación con dos plantas de semiconductores autorizadas. Se creará la primera facilidad de 11 millones de dólares con la Corporación de Fabricación de Semiconductores Powerchip (PSMC) de Taiwán, con el objetivo de fabricar 50,000 obleas al mes. La segunda instalación, con un valor de 3.26 millones de dólares, será una planta de ensamblaje y prueba de chips que... se espera para iniciar operaciones en los próximos años.

Cuando se trata de finanzas, TCS reportaron un incremento de +3.9% interanual en sus ingresos hasta US$7.51 millones para el segundo trimestre de 2. Ingresos netos entró a las US$1.44 millones, mientras que el efectivo neto de las operaciones fue de US$1.34 millones. La compañía también informó de “una situación muy fuerte" crecimiento en los mercados emergentes, liderados por la India. 

Conclusión

India, con su población joven y experta en tecnología, está bien posicionada para impulsar el crecimiento de la IA no solo a nivel local sino también en una escala global. El mercado de la IA en la India es en realidad proyectado alcanzar $ 8 mil millones por 2025. 

A través de la investigación y el desarrollo continuos, como lo demuestra el IISc, el país puede convertirse en un actor clave en la carrera de la IA. Pero para que India realmente tome la iniciativa, todas las partes interesadas deben trabajar juntas para ayudar al país en su camino hacia la IA. liberar su enorme potencial y transformar completamente la IA.

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