Los sitios web de IEEE colocan cookies en su dispositivo para brindarle la mejor experiencia de usuario.Al utilizar nuestros sitios web, usted acepta la ubicación de estas cookies.Para obtener más información, lea nuestra Política de privacidad.Dean Kamen, posiblemente el inventor vivo más famoso del mundo, está en su lugar favorito.Es el sótano de la casa principal de su isla privada, un búnker de hormigón prístino equipado con una estación de comando que puede monitorear y controlar todos los aspectos de la producción y el consumo de energía eléctrica en la isla.La isla, frente a la costa de Connecticut, se llama North Dumpling Island, pero Kamen, quien inventó el Segway y es algo excéntrico, la llama el Imperio Dumploniano.Él, por supuesto, es Lord Dumpling.Colgada en el vestíbulo de la casa hay una copia carbonizada y amarillenta de la antigua constitución de North Dumpling, que casi coincide palabra por palabra con la Constitución de los Estados Unidos.La isla tiene su propia moneda, llamada, ¿qué más?, Dumpling, que se distribuye de manera un tanto inconveniente en unidades de pi.Aunque el dinero y la constitución pueden ser irónicos, el último esfuerzo de Kamen es todo menos eso: North Dumpling se está convirtiendo en la primera nación energéticamente independiente del mundo.Kamen se separó de la red eléctrica en octubre pasado, cuando la Guardia Costera de EE. UU., que opera un faro en la isla de Kamen, le informó que estaba cortando la energía del cable submarino que alimentaba su isla.En cambio, la Guardia alimentaría el faro con paneles solares, con poca electricidad de sobra para el resto de la isla.Así que Kamen hizo lo que haría cualquier ingeniero multimillonario que se precie.Se salió de la red."Fuera de la red" es un término más probable que surja en relación con hippies canosos o milicianos perturbados que con inventores famosos.Pero Kamen está decidido a usar su imperio North Dumpling para demostrar que la energía neta cero no solo es posible ahora, sino que será muy atractiva en el futuro.Ha decidido vivir de las energías renovables en la isla: una turbina eólica y tres conjuntos monstruosos de paneles solares, además de la versión reforzada del motor Stirling de Kamen.Todo se suma a una capacidad de generación máxima de poco menos de 25 kilovatios.Para coordinar las diferentes fuentes, Kamen diseñó un sistema inteligente que sabe, hasta un panel solar individual o fuente de luz, cuánta energía se produce y consume en la isla y, en base a esa información, negocia la relación entre los dos en tiempo real. tiempo.Es este sistema el que monitorea y controla desde su centro de comando en el sótano.Isla LED: No se permiten filamentos.Foto: Kevin CooleyKamen tiene muchas estrategias para minimizar su uso de energía, pero el gran avance es la iluminación de la isla.Con la ayuda de su amigo Fritz Morgan, director de tecnología de Philips Color Kinetics, en Burlington, Massachusetts, Kamen reemplazó todas las bombillas y lámparas de su isla con diodos emisores de luz.Ese interruptor cortó la energía que necesitaba para iluminar su guarida entre un 50 y un 70 por ciento.Los LED duran alrededor de 30 veces más que las bombillas incandescentes y de tres a cuatro veces más que los fluorescentes compactos.Y son preciosos.Lavan la isla con colores que recorren el arcoíris (y se les puede poner un ritmo disco, pero esa es otra historia).Igual de impresionante es la maravilla de la ingeniería del sistema que le permite a Kamen controlar todos los circuitos de su imperio insular desde cualquier parte del mundo.Kamen vuela en helicóptero entre North Dumpling y su residencia principal, una casa majestuosa en Manchester, NH, cerca de su Deka Research and Development Corp. en una hilera de edificios de molinos restaurados.Si no puede hacer autostop hasta la isla con Kamen en su helicóptero, entonces suba a bordo de un bote para el viaje de 20 minutos desde Noank Shipyard, cerca de Mystic, Conn. El bote atraca en el extremo noreste de la isla, hecho de 1,2 hectáreas de jardines y guijarros suaves, en un antiguo muelle de madera de Nueva Inglaterra lavada en gris que conduce a un cobertizo para botes.A pocos pasos del cobertizo para botes, en una playa rocosa orientada al este, se encuentra la cabaña del cuidador, cerca de un estante de paneles solares de color negro azulado.En lo alto de una colina cubierta de hierba y al oeste se encuentra la majestuosa casa principal, una casa colonial asimétrica, desgastada y con tejas que envuelve un faro que se eleva por encima.Los cuatro conjuntos de paneles solares de la isla tienen una potencia máxima combinada de 12,2 kW.Una turbina eólica de 10 kW que parece un misil de dibujos animados, fabricada por Bergey Windpower Co., se alza sobre una torre de celosía a 25 metros sobre la isla.El motor Stirling del sótano puede aportar otros 2 kW si es necesario.Kamen Unplugged: Dean Kamen se sienta en la cúpula del faro de 160 años que lo empezó todo.Foto: Kevin CooleyKamen despliega este mosaico de fuentes y generadores utilizando un sistema que diseñó con un equipo de ingenieros en Teletrol Systems, otra de sus empresas, también con sede en New Hampshire.El software actúa como un sistema nervioso central, monitorea las cargas y coreografía las diversas fuentes de energía para asegurarse de que el consumo de energía en la isla nunca supere la generación.Contra una esquina impecable en el sótano hay una gran consola hecha de bambú pálido y elegante: "¡Renovable!"Kamen cuervos: incrustaciones suaves con una pantalla táctil plana.Aquí puede ver, en tiempo real, exactamente cuánta energía está siendo producida por sus energías renovables y cuánta está siendo desviada por cada uno de los procesos en la isla, hasta los dispositivos LED individuales.A lo largo de la pared opuesta, la electrónica de control personalizada para el sistema Teletrol zumba silenciosamente en relucientes bastidores de servidores.Básicamente, el sistema establece prioridades entre los consumos de energía: en la parte superior se encuentran las funciones necesarias: encender los LED actualmente en uso, calentar o purificar el agua o enfriar la casa.La calefacción no es realmente un problema, porque la isla no es accesible en los días más fríos, cuando el oleaje en los mares circundantes puede alcanzar los 9 metros.La casa se enfría centralmente con intercambiadores de calor centrales ultraeficientes.Después de abordar las necesidades inmediatas, el sistema desvía cualquier energía adicional a un banco de baterías.“De esa manera, no tenemos que desperdiciar energía de generación de voltaje para cargarlos”, dice Kamen.El comedor formal brilla con la suave luz amarilla de dos candelabros parpadeantes.Pero estamos de pie en la habitación de al lado, alrededor de los mostradores de la cocina, comiendo sándwiches de fiambre en panecillos de hamburguesa y acompañándolos con cerveza caliente.Kamen nos cuenta sobre un discurso que pronunció como orador principal en un evento de alto perfil organizado por Medtronic, el coloso de dispositivos médicos con sede en Minneapolis.Esperando entre bastidores mientras el maestro de ceremonias y vicepresidente sénior de Medtronic, Stephen Oesterle, ensalzaba los muchos inventos de Benjamin Franklin, "pensé, espera un segundo, pensé que era yo quien estaba dando esta charla", grazna Kamen, su tono en un perpetuo tira y afloja entre mordaz y afable.Y luego, cuando Kamen fue conducido al escenario para dar su discurso, escuchó: "... ¡y es por eso que creemos que Dean Kamen es la reencarnación de Benjamin Franklin!"“Por supuesto que todo es basura”, dice Kamen.Pero luego, levantando las cejas junto con su dedo índice, se corrige.“Benjamin Franklin reinventó las gafas como bifocales.También tomé algo que había existido desde siempre y lo reinventé”.Esa sería la silla de ruedas.La versión de Kamen, el iBot, puede saltar bordillos y elevar a su ocupante al nivel de los ojos de una persona de pie.Kamen también inventó una bomba de insulina portátil y una prótesis de brazo.Después de todo esto, no debería sorprender que Kamen ejerza cierta influencia.Mientras hacía campaña en New Hampshire a fines de 2007, Barack Obama se aseguró de enviar un emisario a Deka.Pero Kamen dice que habla con los políticos sobre solo dos cosas: llevar electricidad y agua limpia al mundo en desarrollo, y FIRST (Para la inspiración y el reconocimiento de la ciencia y la tecnología), un programa que desarrolló y que inyecta ciencia y tecnología en las escuelas primarias, intermedias y secundarias. aulas de secundaria en los Estados Unidos.¿El vehículo?robotsLos contendientes se dividen en equipos de construcción de robots.Se enfrentan en rondas de eliminación a lo largo del año, que culminan en un campeonato en el que se corona al equipo ganador.FIRST le da a los campos técnicos el prestigio que alguna vez estuvo reservado para el atletismo.Los FIRSTies adoran a Kamen.Proclaman su devoción en foros de mensajes, donde se identifican por los números de su equipo (“¡Estoy en el 339!”, “¡Representante del equipo 862!”, “¡Tercer año en el equipo 88!”).Los más devotos extienden ese amor incluso a la madre de Kamen, quien ha asistido religiosamente a estos eventos desde que Kamen fundó la organización hace 20 años.Kamen, que se codea con George HW Bush y los activistas de los helados Ben y Jerry y vuela por ahí en un helicóptero Enstrom 480 trucado (el trucado es de su propio diseño, naturalmente), ha sido llamado un inventor estrella de rock.Pero es difícil reconciliar el apodo con su friki descarado y su uniforme de mezclilla de pies a cabeza.No Savile Row para Kamen, aunque probablemente podría permitirse comprar Savile Row: la calle, no un traje.La misma falta de pretensiones es evidente en North Dumpling, que atraviesa una fase incómoda en esta fresca noche de mayo.Aquí, en la cocina, los electrodomésticos de acero inoxidable de alta gama, que incluyen un enorme refrigerador de dos puertas verticales y una gran campana extractora, chocan con los gabinetes desaliñados y vagamente verde oliva.Los armarios no son largos para este mundo.De hecho, todo el complejo de North Dumpling se encuentra en medio de un lavado de cara completo.El punto es mostrar la iluminación, el aspecto más visible del replanteamiento de Kamen sobre la forma en que usamos la energía.Iluminación ambiental: Por la noche, las lámparas LED al aire libre bañan la isla de un azul cambiante.Foto: Kevin Cooley"¿Tengo que llevar a alguien al continente?"Kamen pregunta en la pequeña cocina.Si alguien necesitaba pasta de dientes o algo así, Kamen lo llevaba al aeropuerto de New London, Connecticut, en el helicóptero.No es gran cosa.Ha tenido más de 10 000 horas de tiempo de vuelo.Para él, no es mucho más especial que conducir un automóvil."¡Entonces dame una cerveza!"le dice a Morgan, el único hombre en la isla con una camisa planchada.Morgan, un rubio pulcro vestido con un tartán granate almidonado y pantalones caquis, está en un año sabático de Philips Color Kinetics mientras ayuda a Kamen con el proyecto.Él sabe todo lo que hay que saber sobre los sistemas LED, por supuesto, porque todos están hechos por su empresa.Él desgrana modelos y clasificaciones sin pausa para respirar.Morgan estima que el costo de toda esta iluminación de alta tecnología habría sido de unos 100 000 dólares estadounidenses. Pero esa cifra no significa mucho, agrega, porque algunos de los dispositivos instalados aquí ni siquiera están en el mercado todavía.Morgan insiste en que el precio caerá abruptamente a medida que predominen las luces LED.Considere, por ejemplo, las luces ColorBlast Powercore que brillan en la recreación en miniatura de Stonehenge en la isla.(Sí, cuando Kamen compró la isla, venía con un pequeño Stonehenge. Al igual que con el original, nadie sabe quién lo construyó). Las luces son dispositivos rectangulares con filas alternas de ocho LED rojos, azules y verdes.“Cuando se encienden diferentes fracciones de las luces LED, se puede crear cualquiera de los 16,7 millones de colores posibles”, dice Morgan.Crean color aditivo de la misma manera que la pantalla de una computadora usa diferentes mezclas de píxeles rojos, verdes y azules.Los accesorios cuestan alrededor de $ 1000, dice Morgan, incluidas las carcasas con clasificación marina que los protegen de las brutales tormentas invernales de Nueva Inglaterra.El consumo de energía promedio en North Dumpling es de aproximadamente 2500 vatios.Con cada una de las luces de la isla brillando, incluida la casa principal, Stonehenge, la casa de huéspedes y la cabaña del cuidador, el consumo total alcanza un máximo de 5000 vatios.Lavado a la piedra: la réplica en miniatura de Stonehenge está perpetuamente inundada de colores disco de las luminarias LED con clasificación marina.Foto: Kevin CooleyUn hogar promedio dedica aproximadamente el 20 por ciento de su presupuesto de energía a la iluminación.Así es como se puede manipular ese 20 por ciento reemplazando las luces incandescentes con luces LED.Una bombilla incandescente tradicional de 60 vatios dura alrededor de 1500 horas y tiene una eficiencia de solo el 2,5 por ciento porque desperdicia la mayor parte de su energía en forma de calor.Su índice de brillo es de aproximadamente 16 lúmenes por vatio, que es una medida de la cantidad de luminosidad que produce la bombilla por cada vatio que consume.Una bombilla fluorescente compacta, o CFL, funciona mucho mejor: una bombilla de 13 a 15 W tiene una eficiencia de alrededor del 11 por ciento y emite alrededor de 75 lm/W.La CFL menos derrochadora dura aproximadamente 10 veces más que una incandescente (un poco menos de dos años).La desventaja es que las bombillas CFL contienen mercurio, lo que significa que deben tratarse y desecharse como desechos peligrosos.Ahora considere los LED.El mejor de estos puede bombear la friolera de 150 lm/W (de los chips "en bruto", no de la lámpara o el sistema integrado) y funcionar con una eficiencia de aproximadamente el 22 por ciento.Con un uso típico, son al menos 11 años sin cambiar una bombilla.Quizás una docena de países, incluidos Estados Unidos, Australia y Cuba, han aprobado leyes que prohíben las bombillas incandescentes, la mayoría de las cuales entraron en vigor a mediados de la década de 2010.Con las preocupaciones ambientales planteadas por el contenido tóxico de las lámparas fluorescentes compactas, el cambio a LED es inevitable.Kamen cree que dentro de 10 años, casi todos tendrán algún medio para generar energía eléctrica localmente.Es la única solución lógica, piensa, para una red nacional sobrecargada y con poco mantenimiento que es vulnerable a cualquier interrupción, ya sea una tormenta de hielo o un ataque terrorista.Pero en los Estados Unidos natales de Kamen (o más bien en su "nación vecina", como él me recuerda), los LED tienen una reputación mixta, un legado de su evolución.Aunque consumen mucha menos energía que sus contrapartes incandescentes, su luz puede ser espeluznante y plana.Irradian más de lo que iluminan.En Philips, Morgan ha estado trabajando para mejorar la calidad de la luz LED del blanco azulado duro de las primeras linternas LED."¿Cómo los reemplazamos de una manera que tenga todos los beneficios de un incandescente pero ninguno de los problemas?"cuenta."¿Cómo diseñamos la óptica para obtener una sombra suave, en lugar de un montón de sombras duras?"El resultado fue una unidad con un grupo de LED en el interior, flanqueado por reflectores.La luz incluso tiene un interruptor de atenuación accionado por un microprocesador en su base.El alcance del desafío está a la vista en el estudio de Kamen, cuidadosamente revestido con estantes de color marrón oscuro, completo con una escalera para ascender al estante más alto en la habitación de techo alto.Parece estar bañado por el brillo dulce y cálido de las luces incandescentes empotradas, pero en realidad estas lámparas usan LED.En la jerga de iluminación, sus bombillas son un nuevo tipo de lámpara PAR 38 (reflector parabólico aluminizado).Philips espera lanzar el producto el próximo año.De hecho, la única bombilla fluorescente que sobrevivió, en el pasillo junto al estudio de Kamen, demuestra un contraste revelador.La luz del pasillo es lúgubre y sulfurosa.En la biblioteca, el efecto es indistinguible del de las incandescentes: limpio, brillante y cálido.La gama ilustrada por las luces de la isla: la luminiscencia disco de los patrones en Stonehenge;el cálido resplandor del estudio;el ambiente frío y oficial de la sala de estar;la titilante calidez del bar de abajo;el azul hipnótico de la iluminación exterior que guía al visitante por el camino bizantino que serpentea entre las casas;y la iluminación eficiente en el sótano, son las razones por las que esta isla es el escaparate perfecto para todo lo que un LED puede hacer, y con tan poco consumo de energía.Sin duda, salirse de la red es cualquier cosa menos barato.Kamen instaló la turbina eólica en 1992, pero hacer lo mismo hoy probablemente le costaría a su multimillonario dueño de una isla común y corriente entre $ 41 000 y $ 57 000 (incluida la torre inclinada hacia arriba que es necesaria para la construcción porque es bastante difícil obtener una grúa en una isla privada de 1,2 hectáreas).La serie Evergreen Solar ES que Kamen había instalado en cuatro grupos en la isla combina paneles solares de 180 y 205 W.Con el cambio, Kamen pudo reducir el consumo de energía de la iluminación de 7500 vatios a aproximadamente 3000, un factor de casi dos tercios.“Hay más circuitos relacionados con la iluminación que todos los demás electrodomésticos de la casa combinados”, dice Kamen.“Si cada incandescente consume 5 o 10 veces más energía que un LED, piense en el ahorro total de energía”.El motor Stirling es el generador de respaldo en la isla, un diseño de 193 años modificado por Dean Kamen para satisfacer sus necesidades.Por supuesto, para aprovechar al máximo los ahorros potenciales de los LED, un propietario, como Kamen, tendría un controlador de edificio de Teletrol para controlar los LED.Estos sistemas comienzan en varios miles de dólares y van subiendo desde allí.El controlador es increíblemente granular.Al tocar una sucesión de pantallas en la pantalla del sótano, Kamen finalmente llega a un gráfico de la generación de energía del día.Las líneas de colores representan las diferentes fuentes entrantes: una línea negra rastrea los cambios en la intensidad solar y una línea roja emparejada la sombrea con precisión, lo que representa la alimentación actual de las baterías recargables de la isla a través de los convertidores de carga.La turbina eólica aparece como una línea verde debajo de las líneas rojas y negras vibrantes, y ha acumulado solo 10 kWh, como lo atestigua el mar azul suave en el exterior.Por el contrario, aunque solo son las cuatro y cuarto, los paneles solares ya han generado un total de 35,97 kWh.Las líneas rojas y negras flotan en cero durante las horas de la noche, suben un poco al amanecer y luego suben abruptamente alrededor de las 7 a. m. Se mantienen en lo alto del gráfico durante varias horas y luego, en el punto de la 1 p. serie de caídas y subidas.“Esas son nubes que pasan por encima”, señala Kamen.Pero, ¿qué sucede cuando la isla no recibe ni sol ni viento?Ahí es cuando se activa el motor Stirling de Kamen. La reinvención de Kamen del diseño de 193 años tiene aproximadamente la mitad del tamaño de un refrigerador, y su trabajo es convertir la energía térmica en trabajo.Un motor Stirling contiene un cilindro sellado, un extremo caliente y el otro frío, con un pistón deslizante que mueve el gas de un lado a otro.En el lado caliente, el gas se expande y ejerce presión sobre un pistón;en el lado frío, se contrae.A diferencia de un motor de gasolina o diésel, el Stirling de Kamen es un dispositivo de combustión externa.El combustible que calienta el gas dentro del motor nunca toca el motor mismo.A diferencia de los motores de vehículos de encendido por chispa o por compresión, un Stirling no requiere que el combustible se mezcle con aire en una proporción particular.Puede funcionar prácticamente con cualquier combustible líquido o gaseoso, incluidos diésel, metano, gasolina o aceite de oliva.¿Tienes estiércol de vaca?Eso también funcionará [consulte la barra lateral en línea, “Electricidad de vacas muertas”].El diseño es ideal en teoría, ya que convierte el combustible en calor y la energía térmica en energía mecánica, pero persiste un problema: la máquina genera electricidad con una eficiencia de solo el 20 por ciento.El resto se desperdicia como calor.Pero Kamen dice que el concepto de “calor residual” cambia según el contexto.En invierno, ese calor se puede desviar a la casa, a la secadora de ropa y al suministro de agua doméstico de la isla.“Piense en ello como un horno que también produce electricidad”, explica Kamen.Aproveche el calor del Stirling mientras genera electricidad y puede obtener una eficiencia cercana al 100 por ciento, dice.Su propia máquina normalmente produce 1 kilovatio de electricidad, suficiente para alimentar 128 luces LED, cada una equivalente a una incandescente de 60 W.El motor se encuentra en un rincón lejano del sótano.Por el momento, está inactivo porque los paneles solares están generando una corriente entrante constante de 2 kW.El sistema Teletrol ejecuta una dictadura férrea sobre todos estos procesos.Si hay exceso de energía, el sistema lo utiliza para alimentar el gran banco de baterías personalizadas que recubren toda una pared del sótano, 24 grandes contenedores de plástico rojo que parecen botes de gasolina.Estas baterías pesan 144 kilogramos cada una, cuestan entre $ 1285 y $ 2000 cada una, y se debe revisar su química periódicamente con un hidrómetro.También son verdadera y profundamente recargables.Son baterías de plomo-ácido optimizadas para lo que se llama un ciclo de descarga profunda, lo que significa que su carga puede agotarse repetida y sustancialmente en un 80 u 85 por ciento.Por el contrario, la mayoría de las químicas de las baterías suelen tolerar como máximo un agotamiento del 5 al 10 por ciento de forma regular.Las baterías fueron fabricadas por una empresa llamada Surrette Battery Co., con sede en Springhill, NS, Canadá, y Salem, Mass., que se especializa en celdas optimizadas para la carga de energía solar y eólica.Cada batería viene con una garantía de 10 años.“De vez en cuando, sabemos que vamos a tener que depender de estas baterías para hacer funcionar toda la isla”, dice Kamen.Pueden alimentar la isla durante tres días seguidos en el improbable caso de que todas las fuentes de energía se desconecten simultáneamente.La pantalla de Teletrol muestra el estado de carga de las baterías durante la noche, con una disminución muy leve, a medida que los procesos básicos mínimos se sumergen en su carga.La línea azul que representa el estado de carga de las baterías ha ido subiendo gradualmente a lo largo del día, a medida que el exceso de energía de los paneles solares las va llenando.Una vez que las baterías están completamente cargadas, el agua en el calentador de agua está caliente, las luces están apagadas y no hay actividad extrayendo la energía entrante, el sistema es lo suficientemente inteligente como para inspeccionar la casa y preguntarse si hay suficiente agua purificada.Debajo de la isla, enormes tanques de almacenamiento están llenos de agua de mar que ha sido purificada hasta el grado médico por los destiladores de compresión de vapor de Kamen, dos de los cuales se encuentran en el sótano.Dentro de sus gabinetes con paneles de vidrio de cuatro pies, bobinas serpenteantes de lo que parece ser una manguera de jardín envuelven maquinaria complicada.Kamen llama a su invento Slingshot y se niega a discutir su diseño.Afirma que puede obtener agua absolutamente pura de cualquier material húmedo, incluso aguas residuales sin tratar o desechos tóxicos.“Es 40 veces más eficiente que un destilador estándar”, dice Kamen.“El objetivo es producir alrededor de 1000 litros de agua al día usando menos energía total que un secador de cabello manual”.Se permite una pequeña sonrisa.Energía eólica: la turbina eólica Bergey de Dean Kamen proporciona una generación máxima de 10 kilovatios en días racheados.Foto: Kevin CooleySin duda, el sistema tiene algunas arrugas que necesitan ser subsanadas antes de que pueda alardear ante la prensa mundial.Más temprano en el día, cuando conocemos a Kamen por primera vez, quiere mostrarme cómo funciona su sistema.Con entusiasmo, saca su computadora portátil y nos sentamos a la sombra cubierta de hierba del brazo de cola de su helicóptero mientras trata de mostrarme la versión remota del controlador de pantalla para computadora portátil en la consola de bambú del sótano.El único problema es que la red inalámbrica de Dumpling no funciona.Kamen picotea su teclado durante aproximadamente media hora mientras trato de encontrar un punto en la pantalla que no esté tapado por huellas dactilares.Pronto, sin embargo, el sistema de control de North Dumpling estará en línea.El sistema hará dos cosas.Permitirá que Kamen inicie sesión cuando salga del trabajo en Deka, en New Hampshire, para despertar a la casa durmiente, iluminar y calentar la casa y el agua según sus especificaciones a tiempo para su llegada.Pero aún más importante, el sistema permitirá a personas de todo el mundo echar un vistazo al funcionamiento interno del Imperio Dumploniano.Los visitantes virtuales de todo el mundo podrán monitorear en tiempo real cuánta energía está generando y consumiendo la isla.“Podrá ver si estamos consumiendo o produciendo energía”, dice, “y hacia dónde se dirige en cualquier momento”.Hoy solo los LED están listos para el horario de máxima audiencia.Para septiembre, toda la isla también lo estará.“Va a hacer una declaración poderosa”, dice Kamen.“Ya sea que esté interesado en el medio ambiente o en su propio presupuesto, la respuesta es una cosa: deje de usar luces incandescentes”.Un nuevo método podría mantener sus datos privados localesMatthew Hutson es un escritor independiente que cubre ciencia y tecnología, con especialidades en psicología e IA.Ha escrito para Science, Nature, Wired, The Atlantic, The New Yorker y The Wall Street Journal.Es ex editor de Psychology Today y autor de Las 7 leyes del pensamiento mágico.Sígalo en Twitter en @SilverJacket.Representaciones de cómo los dispositivos pequeños pronto podrían procesar a bordo los datos con los que aprenden sobre el mundo.Los dispositivos que nos rodean están constantemente aprendiendo sobre nuestras vidas.Los relojes inteligentes detectan nuestras cadencias para rastrear nuestra salud.Los altavoces domésticos escuchan nuestras conversaciones para reconocer nuestras voces.Los teléfonos inteligentes observan lo que escribimos para corregir nuestros errores tipográficos idiosincrásicos.Agradecemos estas comodidades, pero la información que compartimos con nuestros dispositivos no siempre se mantiene entre nosotros y nuestros cuidadores electrónicos.El aprendizaje automático puede requerir un hardware pesado, por lo que los dispositivos "periféricos", como los teléfonos, a menudo envían datos sin procesar a los servidores centrales, que luego devuelven algoritmos entrenados.A algunas personas les gustaría que esa capacitación se llevara a cabo localmente.Un nuevo método de entrenamiento de IA amplía las capacidades de entrenamiento de los dispositivos más pequeños, lo que podría ayudar a preservar la privacidad.Los sistemas de aprendizaje automático más potentes utilizan redes neuronales, funciones complejas llenas de parámetros ajustables.Durante el entrenamiento, una red recibe una entrada, como un conjunto de píxeles, genera una salida, como la etiqueta "gato", compara su salida con la respuesta correcta y ajusta sus parámetros para hacerlo mejor la próxima vez.Para saber cómo afinar cada una de esas perillas internas, debe recordar el efecto de cada una, que regularmente se cuentan por millones o incluso miles de millones.Eso requiere mucha memoria.Entrenar una red neuronal puede requerir cientos de veces la memoria de simplemente usar una, donde se le permite olvidar lo que hizo cada capa de la red tan pronto como pasa información a la siguiente capa.Para reducir las demandas de memoria, los investigadores han utilizado algunos trucos.En uno, llamado paginación o descarga, la máquina mueve esas activaciones de la memoria a corto plazo a un tipo de memoria más lenta pero más abundante, como flash o una tarjeta SD, y luego las recupera cuando es necesario.En otro, llamado rematerialización, elimina las activaciones y luego las vuelve a calcular.Los sistemas de reducción de memoria anteriores usaban uno de esos dos trucos o, según Shishir Patil, científico informático de la Universidad de California, Berkeley, y autor principal del nuevo trabajo, los combinaban usando "heurísticas" que son "subóptimas". a menudo requiere mucha energía.El nuevo trabajo formaliza la combinación de paginación y rematerialización."Tomar estas dos técnicas, combinarlas bien en este problema de optimización y luego resolverlo, eso es realmente bueno", dice Jiasi Chen, científico informático de la Universidad de California, Riverside, que trabaja en computación perimetral pero no participó en el trabajar.Patil presentó su sistema, llamado POET (Private Optimal Energy Training), en julio, en Baltimore, en la Conferencia Internacional sobre Aprendizaje Automático.Primero le da a POET los detalles técnicos de un dispositivo y la arquitectura de una red neuronal que quiere que entrene.Especifica un presupuesto de memoria y un presupuesto de tiempo.Luego le pide que cree un proceso de entrenamiento que minimice el uso de energía.Podría decidir paginar ciertas activaciones que serían ineficientes para volver a calcular y volver a materializar otras que son fáciles de rehacer pero que requieren mucha memoria para almacenar.Una de las claves fue definir el problema como un rompecabezas de Programación Lineal Entera Mixta (MILP), un conjunto de restricciones y relaciones entre variables.Para cada dispositivo y arquitectura de red, POET conecta sus variables en el programa MILP hecho a mano de Chen y luego encuentra la solución óptima.“El principal desafío es en realidad formular ese problema de una manera agradable para que pueda ingresarlo en un solucionador”, dice Chen.“Entonces capturas todas las dinámicas del sistema realistas, como la energía, la latencia y la memoria”.El equipo probó POET en cuatro dispositivos diferentes, que van desde el tipo que puede encontrar en un rastreador de actividad física hasta el tipo que puede encontrar en un elegante teléfono inteligente.En cada uno, entrenaron tres arquitecturas de redes neuronales diferentes: dos tipos populares en el reconocimiento de imágenes (VGG16 y ResNet-18) y una red popular de procesamiento de lenguaje (BERT).En muchas de las pruebas, podría reducir el uso de la memoria en aproximadamente un 80 por ciento, sin aumentar el uso de energía, mientras que los métodos de comparación no pudieron hacer ambas cosas al mismo tiempo.Patil dice que BERT ahora puede funcionar en los dispositivos más pequeños, lo que antes era imposible.“Cuando empezamos, POET era más que nada una linda idea”, dice Patil.Ahora, varias empresas se han acercado para usarlo, y al menos una gran empresa lo ha probado en su altavoz inteligente.Una cosa que les gusta, dice Patil, es que POET no reduce la precisión de la red "cuantificando" o abreviando las activaciones para ahorrar memoria.Por lo tanto, los equipos que diseñan redes no tienen que coordinarse con los equipos que las implementan para negociar compensaciones entre precisión y memoria.Patil señala otras razones para usar POET además de las preocupaciones por la privacidad.Algunos dispositivos necesitan entrenar redes localmente porque tienen poca o ninguna conexión a Internet, como los que se encuentran en granjas o en submarinos.Otros necesitan hacerlo porque la transmisión de datos requiere demasiada energía.Y luego, los dispositivos grandes (servidores de Internet) también podrían beneficiarse de POET cuando entrenan redes gigantes.Pero en cuanto a mantener la privacidad de los datos, Patil dice: "Supongo que esto es muy oportuno, ¿verdad?"Greg Munson, cofundador del torneo, sobre la tecnología que marcó la diferencia en el combateStephen Cass es el editor de proyectos especiales en IEEE Spectrum.Actualmente dirige la columna Hands On de Spectrum y también es responsable de proyectos interactivos como la aplicación Top Programming Languages.Tiene una licenciatura en física experimental del Trinity College Dublin.A principios de este año, el amigo de IEEE-Spectrum y diseñador de tecnología de moda Anouk Wipprecht dio un vistazo de lo que es ser un competidor en Battlebots, la competencia de combate de robots de 22 años, desde el "pozo" de preparación hasta la arena.Su equipo, Ghostraptor, fue eliminado de la competencia regular después de perder su primera y segunda pelea, aunque recuperaron algo de gloria al ganar una ronda en el torneo adicional Golden Bolt, que recientemente terminó de transmitirse en el canal TBS.Esta semana, se pusieron a la venta boletos para la audiencia de la próxima temporada de Battlebots;el rodaje comenzará en octubre en Las Vegas.Pensamos que era un buen momento para obtener una perspectiva diferente del programa, por lo que Spectrum le preguntó a uno de los fundadores de Battlebots y actual productor ejecutivo, Greg Munson, sobre cómo el progreso tecnológico de dos décadas ha impactado a la competencia.¿Cuáles son los mayores cambios que ha visto en cuanto a la tecnología durante los últimos 20 años?Greg Munson: Probablemente la más importante sea la tecnología de baterías.Battlebots se estrenó en Comedy Central en, creo que fue, 2000. Ahora estamos 22 años después.En los primeros días, la gente usaba baterías de automóviles.Luego, los paquetes de NiCad se hicieron muy populares.Pero con el advenimiento de la tecnología de litio, cuando los paquetes de baterías podían tener diferentes tamaños y formas, fue cuando las cosas despegaron en términos de relación potencia-peso.Ahora puedes tener estas armas de disco giratorias masivas, o armas de barra, o armas de tambor que literalmente pueden destruir al otro robot.Greg MunsonGabe Ginsberg/Getty ImagesEn segundo lugar está la [mejora en el circuito de control electrónico de velocidad (ESC)].Ese tipo de cosas.