Acelerador de IA: La herramienta para revolucionar los negocios

A medida que la demanda de IA continúa creciendo en diversos sectores, la evolución y la adopción generalizada de aceleradores de IA subrayan su papel crucial en la configuración del futuro de la computación inteligente.

Estos representan un avance fundamental en el campo de la inteligencia artificial, pues mejoran significativamente el rendimiento y la eficiencia de las cargas de trabajo. A continuación, analizamos sus características, beneficios y ejemplos.

Un acelerador de IA es un hardware diseñado para mejorar el rendimiento y la eficiencia de los algoritmos y aplicaciones de inteligencia artificial, Deep Learning y Machine Learning.

Son capaces de realizar cálculos intensivos de manera más rápida y eficiente que los procesadores convencionales y pueden presentarse en diferentes formas, como tarjetas de procesamiento gráfico (GPU), unidades procesamiento tensorial (TPU), circuitos integrados específicos de aplicación (ASIC) o sistemas FPGA programables.

La función principal de estos aceleradores es agilizar el procesamiento de los modelos y algoritmos de ML, permitiendo una ejecución más rápida y eficiente. Esto hace que sean especialmente útiles en aplicaciones donde el tiempo de respuesta en tiempo real es fundamental, como el reconocimiento de voz, el procesamiento de imágenes, la traducción automática, la conducción autónoma, etc.

Estos aceleradores suelen utilizarse en combinación con sistemas o infraestructuras de computación más grandes, como servidores o centros de datos, con el objetivo de potenciar el rendimiento en tareas de IA. De hecho, también puede ofrecer interfaces y herramientas de programación específicas para facilitar el desarrollo y la implementación de algoritmos de IA.

Los aceleradores se dividen en dos arquitecturas según su función: para centros de datos y para entornos de computación de borde. Los primeros requieren una arquitectura altamente escalable y chips de gran tamaño, mientras que los segundos se centran más en la eficiencia energética y la capacidad de ofrecer resultados casi en tiempo real.

A medida que la industria se expande hacia nuevas aplicaciones y campos, los aceleradores de IA son fundamentales para acelerar el procesamiento de los datos necesarios para crear aplicaciones de IA a escala.

Sin aceleradores de IA, las matrices de puertas programables en campo (FPGA) y los circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC) para acelerar el Deep Learning, los avances en IA tardarían mucho más y serían más costosos. Por ello, los aceleradores de IA son superiores a sus homólogos más antiguos en tres aspectos fundamentales: velocidad, eficiencia y diseño.

Algunas de sus características principales son:

• Optimización de rendimiento: los aceleradores están diseñados para realizar cálculos intensivos de manera eficiente y rápida, por lo que ejecutan los algoritmos de IA de forma más eficiente que los procesadores convencionales.
• Paralelismo y capacidad de cómputo masivo: pueden realizar operaciones en paralelo, lo que permite procesar grandes volúmenes de datos y realizar cálculos complejos de manera más rápida, así se puede acelerar el entrenamiento y la inferencia de modelos de IA.
• Especialización en tareas de IA: están optimizados para realizar tareas como el procesamiento de imágenes, el reconocimiento de voz, el procesamiento del lenguaje natural.
• Eficiencia energética: pueden hacer cálculos de manera más eficiente en términos de consumo de energía en comparación con los procesadores convencionales.
• Interfaces y herramientas específicas: suelen proporcionar interfaces y herramientas que facilitan el desarrollo y la implementación de algoritmos de IA en el hardware acelerador.

Como hemos explicado a lo largo del artículo, los aceleradores de IA son un pilar fundamental a la hora de desarrollar y escalar las aplicaciones que usan esta tecnología, pero, la industria también se enfrenta a algunos desafíos:

• La mayoría se fabrican exclusivamente en Taiwán: el 60% de los semiconductores y el 90% de los chips avanzados del mundo se fabrican en Taiwán y, la mayor empresa de hardware de IA en el mundo, Nvidia, depende casi en exclusiva de una empresa.
• Algunos modelos de IA se están desarrollando más rápido que el diseño de aceleradores: los modelos más potentes actuales requieren de más potencia computacional que los anteriores y, muchas veces, el ritmo de innovación en el diseño de chips no sigue el ritmo de la innovación que se produce en los modelos de IA. Por ello hay empresa que están explorando áreas como la computación en memoria y el rendimiento y fabricación mejorados con algoritmos de IA para aumentar la eficiencia.
• Necesitan más potencia: los aceleradores son pequeños, lo que dificulta dirigir la cantidad de energía necesaria para alimentarlos. Por ello se necesitan avances en las arquitecturas de suministro de energía (PDN) detrás de los aceleradores de IA.

Los aceleradores de IA juegan un papel crucial en el desarrollo de nuevas aplicaciones, ya sea en la robótica, los satélites, los smartphones, las computadoras, etc. algunos de los ejemplos de cómo se utilizan son:

Son muchos los casos de uso de los que poder beneficiarse con un acelerador de IA, y uno de ellos es Viawind, una simulación 3D que hemos creado en Plain Concepts a partir de fotografías reales y sustentada en cálculos matemáticos. El visor, basado en nuestro motor gráfico Evergine, anticipa el estudio paisajístico en 3D, creando simulaciones ultra realistas de Asset Digital Twin de los aerogeneradores. Estos gemelos digitales son utilizados para jugar con las variables y ver el impacto visual en un formato online, que facilita la toma de decisiones del mundo real.

Tenemos en cuenta todas las variables, incluidas las rotaciones de los molinos según la mejor perspectiva del viento, la rotación de la tierra o los puntos clave de la costa para que la visualización sea relista y objetiva.

Se trata, por tanto, de una simulación 3D que muestra la visión más fiable, realista y científicamente rigurosa de cómo será el proyecto y cómo se adaptará al entorno. De hecho, resuelve los grandes problemas a los que se enfrentan las empresas energéticas a la hora de participar en una licitación:

• Elimina imprecisiones y aproximaciones
• Informa con precisión al público y a las partes interesadas sobre el posible impacto
• Reduce el tiempo del proceso
• Detecta rápidamente los impactos negativos para corregirlos
• Garantiza el cumplimiento de la legislación local
• Mejora la ratio de aprobación y los tiempos de aprobación
• Y muchos más

La combinación inteligente de reconstrucciones 3D usando Evergine combinado con modelos de IA nos permite acelerar y perfeccionar el desarrollo de simulaciones de impacto visual para un parque eólico. En concreto el uso de modelos de IA es fundamental en dos aspectos fundamentales:

• Segmentación de las imágenes panorámicas para detectar el océano, el cielo y elementos como la costa y las montañas. Esto permite automatizar la generación de elementos que ocluyan a los generadores, como el horizonte marítimo, las montañas y objetos en primer plano (farolas, edificios, etc.).
• Simulación nocturna que transforma una fotografía panorámica tomada durante el día para mostrar cómo se vería de noche. Además de aplicar una gama cromática adecuada, incorpora elementos nocturnos, como un cielo estrellado, para mejorar la fidelidad visual. 

Los puntos clave de mejora en cuestiones de automatización y fidelidad en la simulación son:

• El uso avanzado de información geográfica y etiquetado de imágenes nos permite posicionar automática e inmediatamente la posición y dimensión de todos los generadores en cualquier imagen panorámica partiendo de pocos datos de información
• Usando Evergine e indicando pocos parámetros del modelo de los aerogeneradores, se puede generar la apariencia de dichos elementos perfectamente realista, incluyendo la iluminación del día y hora que se tomó la imagen, así como la orientación de las turbinas en función del viento. Estos elementos tradicionalmente requieren de un equipo de diseño 3D y render especializado. Con nuestra tecnología y usando Evergine, esta tarea se realiza en cuestión de segundos.
• El uso de IA para procesar y segmentar la imagen permite entender la escena que se está simulando, permitiendo integrar mejor los aerogeneradores en la escena (ocultándose detrás de elementos de la imagen tales como montañas, infraestructuras o el propio horizonte marino). Esta tarea se hace tradicionalmente de forma manual por artistas gráficos. En Viawind se realiza automáticamente.
• Aplicar la IA en emular imágenes nocturnas evita la toma de imágenes nocturnas por parte de un fotógrafo en la localización real.

En Plain Concepts contamos con el Acelerador del Centro de Excelencia IA, un programa único que permite implantar un centro de mejora para sentar una base sólida y sacar todo el potencial de la IA en tu organización. Podrás identificar, personalizar y reforzar los flujos de trabajo, las comunicaciones y los patrones para ofrecer alto valor a gran velocidad.

Te ayudamos a crear un lugar centralizado donde se formulan las mejores prácticas basadas en conocimiento y experiencia. Te acompañamos en este camino, asegurando tus necesidades de gobernanza, estandarización, adopción y operación, exponiendo el poder de la IA a través de una experiencia fluida para los usuarios de negocio. Además, definimos políticas y modelos que faciliten la adopción de estándares a nivel corporativo y una implementación consistente.

Beneficios que encontrarás:

• Desbloquea el potencial de la IA en tu organización.
• Acelera tu viaje hacia la IA con expertos interdisciplinares.
• Consigue un plan a medida para acelerar la entrega de valor de la IA.
• Construye patrones y equipos para adoptar casos de uso de alto ROI.
• Mejora la comprensión de cómo aprovechar la IA.
• Soluciones de IA para apoyar la migración y modernización de datos.
• Hoja de ruta personalizada para ofrecer una IA de alto valor repetidamente.

Desde Plain Concepts te ayudamos a acortar la distancia entre la toma de decisiones ejecutivas y la implantación de la IA a través de:

• Ideación y previsión: explora el poder de un CoE de IA y alinea tus capacidades con tus oportunidades de negocio, definiendo tu visión y estrategia de IA. Te guiamos para ir dando forma de uno a tres casos de uso para la implementación de PoC.
• PoC rápida: entregamos y refinamos nuestra dirección con tu negocio, IT y las partes interesadas de liderazgo. Recibirás el código y los artefactos, así como soluciones de CoE de IA listas para demostración implementadas.
• Visualización y lectura: dirigimos la lectura ejecutiva y técnica para facilitar la comprensión y la transferencia de conocimientos que cubren demostraciones, implementación, evaluaciones y oportunidades. Estarás equipado para demostrar el valor a las partes interesadas e identificar los próximos pasos para tu viaje hacia la excelencia de la IA.

Con todo ello, con este acelerador obtendrás liderazgo, mejores prácticas, investigación, apoyo y formación sobre IA y temas relacionados. Y como añadido, será el primer paso para que puedas desarrollar procesos nuevos y emergentes, así como tener en tu mano una herramienta para descubrir, supervisar y difundir oportunidades mejoradas. ¿A qué esperar para empezar tu viaje?